Αυτή η μελέτη εξέτασε τις επιπτώσεις της σεξουαλικής ανταμοιβής στο DeltaFosB και τις επιδράσεις του DeltaFosB στη σεξουαλική συμπεριφορά και την ανταμοιβή. Οι τυπικές μοριακές αλλαγές που είναι γνωστό ότι συμβαίνουν με τον εθισμό στα ναρκωτικά βρέθηκαν να είναι οι ίδιες με αυτές που συμβαίνουν με το σεξ. Με άλλα λόγια, το DeltaFosB εξελίχθηκε για σεξουαλικά ερεθίσματα, αλλά τα ναρκωτικά εισβάλλουν στον ίδιο ίδιο μηχανισμό. Αυτό τελειώνει τη συζήτηση σχετικά με το πώς οι εθισμοί στα ναρκωτικά είναι διαφορετικοί από τους εθισμούς συμπεριφοράς και πώς οι εθισμοί συμπεριφοράς είναι απλώς καταναγκασμοί (ό, τι σημαίνει αυτό) Ίδια κυκλώματα, ίδιοι μηχανισμοί, ίδιες κυτταρικές αλλαγές, ίδιες σχετικές συμπεριφορές - με μικρές διαφορές.
J Neurosci. 20 Φεβρουαρίου 2013;33(8):3434-3442.
Pitchers KK , Vialou V , Nestler EJ , Laviolette SR , Lehman MN , Coolen LM.
Πηγή
Τμήμα Ανατομίας & Βιολογίας Κυττάρων, Σχολή Ιατρικής και Οδοντιατρικής Schulich, Πανεπιστήμιο του Δυτικού Οντάριο, Λονδίνο, Οντάριο N6A 3K7, Καναδάς, Τμήμα Μοριακής & Ολοκληρωμένης Φυσιολογίας, Πανεπιστήμιο του Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, Fishberg Department of Neuroscience and Friedman Brain Institute, Mount Sinai School of Medicine, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη 10029, και Τμήματα Νευροβιολογίας και Ανατομικών Επιστημών και Φυσιολογίας και Βιοφυσικής, Ιατρικό Κέντρο Πανεπιστημίου του Μισισιπή, Τζάκσον, Μισισιπή 39216.
Περίληψη
Τα ναρκωτικά προκαλούν νευροπλαστικότητα στη φυσική οδό ανταμοιβής, συγκεκριμένα στον επικλινή πυρήνα (NAc), προκαλώντας έτσι την ανάπτυξη και την έκφραση εθιστικής συμπεριφοράς. Πρόσφατα στοιχεία υποδηλώνουν ότι οι φυσικές ανταμοιβές μπορεί να προκαλέσουν παρόμοιες αλλαγές στη NAc, υποδηλώνοντας ότι τα φάρμακα μπορεί να ενεργοποιούν μηχανισμούς πλαστικότητας που είναι κοινοί με τις φυσικές ανταμοιβές και να επιτρέπουν μια μοναδική αλληλεπίδραση μεταξύ των φυσικών και των φαρμακευτικών ανταμοιβών.
Σε αυτή τη μελέτη, αποδεικνύουμε ότι η σεξουαλική εμπειρία σε αρσενικούς αρουραίους, ακολουθούμενη από σύντομες ή παρατεταμένες περιόδους απώλειας σεξουαλικής ανταμοιβής, προκαλεί αυξημένη ανταμοιβή αμφεταμίνης, γεγονός που υποδεικνύεται από την ευαισθητοποιημένη προτιμησιακή θέση για χαμηλή δόση (0.5 mg / kg) αμφεταμίνης. Επιπλέον, η έναρξη, αλλά όχι η μακροπρόθεσμη έκφραση, της ενισχυμένης ανταμοιβής αμφεταμίνης συσχετίστηκε με μια παροδική αύξηση των δενδριτικών αγκώνων στο ΝΑο. Έπειτα, καθορίστηκε ένας κρίσιμος ρόλος για τον παράγοντα μεταγραφής ΔFοδΒ στην επαγόμενη από ερωτική εμπειρία ενισχυμένη ανταμοιβή αμφεταμίνης και οι σχετικές αυξήσεις στις δενδριτικές σπονδυλικές στήλες σε νευρώνες ΝΑο με τη χρήση γονιδιακής μεταφοράς ιικού φορέα του δεσμού δεσμού δεσμού κυρίαρχου αρνητικού Δϋυϋ. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι η επαγόμενη από τη σεξουαλική εμπειρία αυξημένη ανταμοιβή φαρμάκου, το ΔFosB και η σπινογένεση εξαρτώνται από την επαγόμενη από ζευγαρώματα ενεργοποίηση υποδοχέα D1 ντοπαμίνης στο ΝΑο. Ο φαρμακολογικός αποκλεισμός του υποδοχέα D1, αλλά όχι του D2 υποδοχέα, στο NAc κατά τη διάρκεια της σεξουαλικής συμπεριφοράς εξασθένησε την επαγωγή του ΔFosB και εμπόδισε την αυξημένη σπονδυλογένεση και την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή αμφεταμίνης.
Συνολικά , αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι τα ναρκωτικά κατάχρησης και οι φυσικές συμπεριφορές ανταμοιβής δρουν σε κοινούς μοριακούς και κυτταρικούς μηχανισμούς πλαστικότητας που ελέγχουν την ευαλωτότητα στον εθισμό στα ναρκωτικά και ότι αυτή η αυξημένη ευαλωτότητα προκαλείται από το ΔFosB και τους κατάντη μεταγραφικούς στόχους του.
Εισαγωγή
Οι φυσικές συμπεριφορές ανταμοιβής και η ανταμοιβή φαρμάκων συγκλίνουν σε ένα κοινό νευρικό μονοπάτι, το μεσολομυελικό σύστημα ντοπαμίνης (DA), στο οποίο ο πυρήνας Accumbens (NAc) διαδραματίζει κεντρικό ρόλο (Kelley, 2004). Τα φάρμακα κατάχρησης επάγουν νευροπλαστικότητα στο μεσολομυϊκό σύστημα, το οποίο παίζει υποτιθέμενο ρόλο στη μετάβαση από τη χρήση ναρκωτικών σε εθισμό στα ναρκωτικά (Hyman et αϊ., 2006; Kauer και Malenka, 2007; Καλύβας, 2009; Chen κ.ά., 2010; Koob και Volkow, 2010; Wolf, 2010a; Mameli και Luscher, 2011). Έχει υποτεθεί ότι τα φάρμακα και τα φυσικά οφέλη δεν ενεργοποιούν τους ίδιους νευρώνες στο μεσολομυϊκό σύστημα και έτσι τα φάρμακα ενεργοποιούν και τροποποιούν με μοναδικό τρόπο αυτό το κύκλωμα (Cameron και Carelli, 2012). Ωστόσο, έχει γίνει ολοένα και πιο σαφές ότι τα φυσικά οφέλη και τα οφέλη των ναρκωτικών επηρεάζουν το μεσολομυϊκό σύστημα τόσο με παρόμοιους και διαφορετικούς τρόπους που επιτρέπουν μια αλληλεπίδραση μεταξύ της φυσικής ανταμοιβής, ειδικά η ανταμοιβή φύλου, και τις επιπτώσεις των ναρκωτικών της κατάχρησης (Frohmader et αϊ., 2010a; Pitchers et αϊ., 2010a; Olsen, 2011).
Η σεξουαλική συμπεριφορά είναι ιδιαίτερα ικανοποιητική ( Tenk et al., 2009 ),
- και η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί ευαισθητοποιημένες συμπεριφορές σχετιζόμενες με το φάρμακο, συμπεριλαμβανομένης της διασταυρούμενης ευαισθητοποίησης στην επαγόμενη από αμφεταμίνη (Amph) κινητική δραστηριότητα (Bradley και Meisel, 2001; Pitchers et αϊ., 2010a)
- και ενισχυμένη ανταμοιβή Amph (Pitchers et αϊ., 2010a).
- Επιπλέον, η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί νευρική πλαστικότητα στο NAc παρόμοια με αυτή που προκαλείται από την έκθεση σε ψυχοδιεγερτική, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης πυκνότητας δενδριτικής σπονδυλικής στήλης (Meisel και Mullins, 2006; Pitchers et αϊ., 2010a),
- τροποποιημένη διακίνηση υποδοχέα γλουταμινικού και μειωμένη συναπτική αντοχή σε νευρώνες κελύφους NAc που ανταποκρίνονται στο πρόσθιο φλοιό (Pitchers et αϊ., 2012).
- Τέλος, οι περίοδοι αποχής από την σεξουαλική εμπειρία βρέθηκαν να είναι κρίσιμες για την ενισχυμένη ανταμοιβή Amph, NAc spinogeneis (Pitchers et αϊ., 2010a), και την εμπορία των υποδοχέων γλουταμινικού (Pitchers et αϊ., 2012).
Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι εμπειρίες φυσικών και ανταμοιβών φαρμάκων μοιράζονται κοινούς μηχανισμούς νευρικής πλαστικότητας, οι οποίοι με τη σειρά τους επηρεάζουν την ευπάθεια στην κατάχρηση ουσιών.
Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να προσδιοριστούν οι κυτταρικοί μηχανισμοί που μεσολαβούν στην πλαστικότητα που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία, η οποία με τη σειρά της προκαλεί αυξημένη ανταμοιβή από φάρμακα. Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε ο ρόλος του μεταγραφικού παράγοντα ΔFosB επειδή εμπλέκεται στις επιδράσεις τόσο των φυσικών όσο και των φαρμακευτικών ανταμοιβών ( Nestler et al., 2001 ; Werme et al., 2002 ; Olausson et al., 2006 ; Wallace et al., 2008 ; Hedges et al., 2009 ; Pitchers et al., 2010b ). Επιπλέον, εξετάστηκε ο ρόλος των υποδοχέων D1 ντοπαμίνης (D1R) για την νευρωνική πλαστικότητα που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία, επειδή η επαγωγή NAc ΔFosB και η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης μετά από χορήγηση ψυχοδιεγερτικών εκφράζονται σε νευρώνες που περιέχουν D1R ( Lee et al., 2006 ; Kim et al., 2009 ) και εξαρτώνται από την ενεργοποίηση του D1R ( Zhang et al., 2002 ).
Εδώ χρησιμοποιήσαμε έκφραση κυρίαρχου αρνητικού δεσμευτικού φορέα για ΔFosB, διαλογικής επισήμανσης και φαρμακολογικούς χειρισμούς για να δοκιμάσουμε την υπόθεση ότι τα διασταυρούμενα ευαισθητοποιητικά αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας ακολουθούμενα από την ανταμοιβή ανταμοιβής στην ενισχυμένη ανταμοιβή του Amph μεσολαβούν από ένα Εξαρτώμενη από D1R διέγερση του ΔFosB στο NAc και επακόλουθη αύξηση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης του NAc. Μαζί, τα ευρήματα αποδεικνύουν ότι οι φυσικές ανταμοιβές και οι ανταμοιβές φαρμάκων μοιράζονται κοινούς μηχανισμούς νευρικής πλαστικότητας, με το ΔFosB ως κρίσιμο μεσολαβητή.
Υλικά και Μέθοδοι
Των ζώων.
Ενήλικα αρσενικά (225-250 g κατά την άφιξη) και θηλυκοί (210-220 g) αρουραίοι Sprague Dawley (Charles River Laboratories) στεγάστηκαν σε κλουβιά Plexiglas σε ζεύγη ίδιου φύλου σε πειράματα υπό ρύθμιση θερμοκρασίας και υγρασίας και σε 12 / 12 h κύκλου φωτός / σκότους με ελεύθερα διαθέσιμα τρόφιμα και νερό. Θηλυκοί συνεργάτες για συνεδρίες ζευγαρώματος υποβλήθηκαν σε ωοθηκεκτομή και έλαβαν υποδόρια εμφυτεύματα που περιείχαν 5% βενζοϊκή οιστραδιόλη (Sigma-Aldrich) και ενέσεις 500 μg προγεστερόνης (σε 0.1 ml σησαμέλαιου Sigma-Aldrich) 4 h πριν από τη δοκιμή. Όλες οι διαδικασίες εγκρίθηκαν από τις επιτροπές φροντίδας και χρήσης των ζώων του Πανεπιστημίου του Δυτικού Οντάριο και του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και συμμορφώθηκαν με τις κατευθυντήριες γραμμές του Καναδικού Συμβουλίου περί Φροντίδας Ζώων και των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας που αφορούν σπονδυλωτά ζώα στην έρευνα.
Σεξουαλική συμπεριφορά.
Οι συνεδρίες ζευγαρώματος πραγματοποιήθηκαν κατά την πρώιμη σκοτεινή φάση (μεταξύ 2 και 6 ωρών μετά την έναρξη της σκοτεινής περιόδου) υπό αμυδρό κόκκινο φωτισμό, σε καθαρά κλουβιά δοκιμών (60 × 45 × 50 cm). Αρσενικοί αρουραίοι ζευγάρωσαν με εκσπερμάτιση κατά τη διάρκεια 4 ή 5 ημερήσιων συνεδριών ζευγαρώματος. Επιλέχθηκαν πέντε συνεδρίες επειδή έχουμε δείξει προηγουμένως ότι αυτό το παράδειγμα προκαλεί μακροπρόθεσμη διευκόλυνση της σεξουαλικής συμπεριφοράς ( Pitchers et al., 2010b ), διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση στην κινητική δραστηριότητα Amph ( Pitchers et al., 2010a ) και ανταμοιβή ( Pitchers et al., 2010a ). Η εκσπερμάτιση επιλέχθηκε ως το τελικό σημείο κάθε συνεδρίας ζευγαρώματος επειδή προηγουμένως δείξαμε ότι είναι απαραίτητη για τις επιδράσεις της σεξουαλικής εμπειρίας στην κινητική ευαισθητοποίηση Amph ( Pitchers et al., 2010a ), η οποία δεν συνέβη όταν τα ζώα αφέθηκαν να ζευγαρώσουν με θηλυκά χωρίς επίδειξη εκσπερμάτισης. Οι παράμετροι σεξουαλικής συμπεριφοράς (δηλαδή, η καθυστέρηση έως την πρώτη εκσπερμάτιση, η ενδομητρίωση και η εκσπερμάτιση, και ο αριθμός των εκσπερματώσεων και των ενδομητριών) καταγράφηκαν όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Pitchers et al., 2010b ). Για όλα τα πειράματα, οι ομάδες με σεξουαλικά έμπειρες συνευρέσεις αντιστοιχίστηκαν ως προς τη σεξουαλική συμπεριφορά (συνολικός αριθμός εκσπερματώσεων και η καθυστέρηση έως την εκσπερμάτιση κατά τη διάρκεια κάθε συνεδρίας ζευγαρώματος). Μετά την πέμπτη συνεδρία ζευγαρώματος, τα αρσενικά παρέμειναν στεγασμένα με συντρόφους του ίδιου φύλου και δεν τους επιτράπηκε να ζευγαρώσουν κατά τη διάρκεια περιόδων αποχής από σεξουαλική επαφή 1, 7 ή 28 ημερών. Τα ζώα που παρέμειναν σεξουαλικά αφελή χειρίστηκαν και στεγάστηκαν στα ίδια δωμάτια με τα σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά. Επιπλέον, τα αφελή ζώα ελέγχου τοποθετήθηκαν σε καθαρά κλουβιά δοκιμών για μία ώρα κατά τη διάρκεια 5 συνεχόμενων ημερών, χωρίς πρόσβαση σε δεκτικό θηλυκό.
Έκφραση ΔFosB.
Τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν βαθιά (πεντοβαρβιτάλη νατρίου, 390 mg/kg, ip) και εγχύθηκαν ενδοκαρδιακά με 50 ml φυσιολογικού ορού 0.9%, ακολουθούμενα από 500 ml παραφορμαλδεΰδης 4% (Sigma-Aldrich) σε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών 0.1 m (PB) για το χρονικό σημείο και τα πειράματα ανταγωνιστή DR. Οι εγκέφαλοι αφαιρέθηκαν και μονιμοποιήθηκαν για 1 ώρα σε θερμοκρασία δωματίου στο ίδιο μονιμοποιητικό, στη συνέχεια αποθηκεύτηκαν στους 4°C σε 20% σακχαρόζη και 0.01% αζίδιο του νατρίου σε 0.1 m PB. Για τα πειράματα ανταγωνιστή DR, οι εγκέφαλοι αφαιρέθηκαν και μοιράστηκαν στο μισό κατά μήκος του οβελιαίου άξονα. Το ένα μισό αποθηκεύτηκε σε PB και χρησιμοποιήθηκε για DiOlistics, και το άλλο υποβλήθηκε σε επεξεργασία για ΔFosB. Οι στεφανιαίες τομές (35 μm) κόπηκαν με μικροτόμο κατάψυξης (Microm H400R), συλλέχθηκαν σε τέσσερις παράλληλες σειρές σε κρυοπροστατευτικό διάλυμα (30% σακχαρόζη και 30% αιθυλενογλυκόλη σε 0.1 m PB) και αποθηκεύτηκαν στους -20°C. Οι ελεύθερα επιπλέουσες τομές πλύθηκαν εκτενώς με 0.1 m PBS, pH 7.35, μεταξύ των επωάσεων, και όλα τα βήματα έγιναν σε θερμοκρασία δωματίου. Οι τομές εκτέθηκαν σε 1% H2O2 ( 10 λεπτά) και διάλυμα επώασης (1 ώρα· PBS που περιείχε 0.1% BSA, Fisher· και 0.4% Triton X-100, Sigma-Aldrich). Οι τομές στη συνέχεια επωάστηκαν όλη τη νύχτα σε πολυκλωνικό αντίσωμα κουνελιού pan-FosB (1:5K· sc-48 Santa Cruz Biotechnology), το οποίο είχε προηγουμένως επικυρωθεί ( Perrotti et al., 2004 , 2008 · Pitchers et al., 2010b ). Το αντίσωμα pan-FosB δημιουργήθηκε έναντι μιας εσωτερικής περιοχής που μοιράζονται το FosB και το ΔFosB και έχει προηγουμένως χαρακτηριστεί για να απεικονίζει ειδικά τα κύτταρα ΔFosB στα χρονικά σημεία που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη (>1 ημέρα μετά το ερέθισμα) ( Perrotti et al., 2004 , 2008 ; Pitchers et al., 2010b ). Στη συνέχεια, οι τομές επωάστηκαν σε IgG κατσίκας κατά κουνελιού συζευγμένη με βιοτίνη (1 ώρα; 1:500 σε PBS+; Vector Laboratories), αβιδίνη-βιοτίνη-υπεροξειδάση χρένου (1 ώρα; ABC elite; 1:1000 σε PBS; Vector Laboratories) και 0.02% τετραϋδροχλωρική 3,3'-διαμινοβενζιδίνη (10 λεπτά; Sigma-Aldrich) με 0.02% θειικό νικέλιο σε 0.1 m PB με υπεροξείδιο του υδρογόνου (0.015%). Οι τομές τοποθετήθηκαν σε γυάλινες αντικειμενοφόρες πλάκες Superfrost plus (Fisher) και καλύφθηκαν με ξυλόλιο φθαλικού διβουτυλίου.
Οι αριθμοί των κυττάρων ΔFosB-IR καταμετρήθηκαν στο κέλυφος και τον πυρήνα NAc εντός των τυπικών περιοχών ανάλυσης (400 × 600 μm) όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Pitchers et al., 2010b ). Μετρήθηκαν δύο τομές ανά υποπεριοχή NAc, με μέσο όρο ανά ζώο. Στο πείραμα χρονικού σημείου, οι αριθμοί των κυττάρων ΔFosB-IR εκφράστηκαν ως μια αλλαγή φορές της αφελούς ομάδας ελέγχου στο κατάλληλο χρονικό σημείο και συγκρίθηκαν μεταξύ έμπειρων και αφελών ομάδων για κάθε υποπεριοχή σε κάθε μεμονωμένο χρονικό σημείο χρησιμοποιώντας μη ζευγαρωμένες δοκιμές t με επίπεδο σημαντικότητας p < 0.05. Στα πειράματα ΔJunD-AAV και ανταγωνιστή DR, χρησιμοποιήθηκε μια αμφίδρομη ή μονόδρομη ANOVA, αντίστοιχα, και η μέθοδος Holm-Sidak. Επιπλέον, τα κύτταρα ΔFosB-IR καταμετρήθηκαν στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα (περιοχή ανάλυσης: 200 × 600 μm), αμέσως ραχιαία του NAc και δίπλα στην πλευρική κοιλία, σε όλα τα ζώα στο πείραμα ανταγωνιστή DR. Χρησιμοποιήθηκαν μονόδρομες δοκιμές ANOVA και t για τη σύγκριση μεταξύ των ομάδων.
DiOlistics.
Για το χρονικό σημείο και το πείραμα του ιικού φορέα ΔJunD, οι αρουραίοι εγχύθηκαν ενδοκαρδιακά με 50 ml φυσιολογικού ορού (0.9%), ακολουθούμενο από 500 ml παραφορμαλδεΰδης 2% σε 0.1 m PB. Οι εγκέφαλοι τομογραφήθηκαν (100 μm στεφανιαία) χρησιμοποιώντας έναν δονητή (Microm) και οι τομές αποθηκεύτηκαν σε 0.1 m PB με 0.01% αζίδιο του νατρίου στους 4°C. Η επικάλυψη σωματιδίων βολφραμίου (διαμέτρου 1.3 μm, Bio-Rad) με τη λιπόφιλη χρωστική καρβοκυανίνης DiI (υπερχλωρική 1,1′-διοκταδεκυλ-3,3,3′3′-τετραμεθυλινδοκαρβοκυανίνη· Invitrogen) πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Forlano and Woolley, 2010 ). Σωματίδια βολφραμίου επικαλυμμένα με DiI μεταφέρθηκαν στον ιστό στα 160-180 psi χρησιμοποιώντας το σύστημα Helios Gene Gun (Bio-Rad) μέσω φίλτρου με μέγεθος πόρων 3.0 μm (BD Biosciences) και αφέθηκαν να διαχυθούν μέσω νευρωνικών μεμβρανών σε 0.1 m PB για 24 ώρες, ενώ προστατεύονταν από το φως στους 4°C. Στη συνέχεια, οι φέτες στερεώθηκαν σε 4% παραφορμαλδεΰδη σε PB για 3 ώρες σε θερμοκρασία δωματίου, πλύθηκαν σε PB και τοποθετήθηκαν σε θαλάμους σφραγισμένους με πλαίσιο (Bio-Rad) με ζελατόλη που περιείχε τον παράγοντα κατά του ξεθωριάσματος 1,4-διαζαδικυκλο(2,2)οκτάνιο (50 mg/ml, Sigma-Aldrich) ( Lennette, 1978 ).
Οι νευρώνες με σήμανση DiI απεικονίστηκαν χρησιμοποιώντας ομοεστιακό μικροσκόπιο Zeiss LSM 510 m ( Carl Zeiss ) και λέιζερ ηλίου/νέονος 543 nm. Για κάθε ζώο, 2-5 νευρώνες σε κάθε υποπεριοχή NAc ή στο κέλυφος (με βάση την τοποθεσία σε σχέση με τα ορόσημα, συμπεριλαμβανομένης της πλευρικής κοιλίας και της πρόσθιας συμβολής) σε πειράματα ανταγωνιστή ΔJunD-AAV και DR, χρησιμοποιήθηκαν για τον εντοπισμό μιας περιοχής ενδιαφέροντος σε έναν δενδρίτη δεύτερης τάξης για ποσοτικοποίηση της σπονδυλικής στήλης. Για κάθε νευρώνα, αναλύθηκαν 2-4 δενδρίτες για να ποσοτικοποιηθεί ένα συνολικό μήκος δενδριτικών 40-100 μm. Τα δενδριτικά τμήματα καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας αντικειμενικό φακό εμβάπτισης στο νερό 40× σε διαστήματα 0.25 μm κατά μήκος του άξονα z και μια τρισδιάστατη εικόνα ανακατασκευάστηκε ( Zeiss ) και υποβλήθηκε σε αποσυνέλιξη (Autoquant X, Media Cybernetics) χρησιμοποιώντας προσαρμοστική (τυφλή) και θεωρητική ρύθμιση PSF όπως συνιστάται από το λογισμικό. Η πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης ποσοτικοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τη μονάδα Filament του πακέτου λογισμικού Imaris (έκδοση 7.0, Bitplane). Ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων εκφράστηκε ανά 10 μm, υπολογίστηκε κατά μέσο όρο για κάθε νευρώνα και στη συνέχεια για κάθε ζώο. Οι στατιστικές διαφορές προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας αμφίδρομες ANOVA στο πείραμα χρονοσειρών μεταξύ σεξουαλικά αφελών και έμπειρων ζώων σε κάθε χρονικό σημείο (παράγοντες: σεξουαλική εμπειρία και υποπεριοχή NAc) και στο πείραμα ΔJunD (παράγοντες: σεξουαλική εμπειρία και ιικός φορέας), και μονόδρομη ANOVA στο πείραμα ανταγωνιστή DR. Οι συγκρίσεις ομάδων έγιναν με τη μέθοδο Holm-Sidak με επίπεδο σημαντικότητας p < 0.05.
Προσαρμοσμένη προτίμηση χώρου.
Ο πειραματικός σχεδιασμός του CPP ήταν πανομοιότυπος με αυτόν που περιγράφηκε προηγουμένως ( Pitchers et al., 2010a ), χρησιμοποιώντας μια αμερόληπτη συσκευή τριών διαμερισμάτων (Med Associates) και αμερόληπτο σχεδιασμό, με δοκιμή προετοιμασίας μονού ζεύγους θειικού d-Amph (Amph; Sigma-Aldrich; 0.5 mg/ml/kg sc υπολογισμένο με βάση την ελεύθερη βάση) στον ζευγαρωμένο θάλαμο και φυσιολογικό ορό στον μη ζευγαρωμένο θάλαμο κατά τη διάρκεια εναλλασσόμενων ημερών, και πραγματοποιήθηκε κατά το πρώτο μισό της φωτεινής φάσης. Τα ζώα ελέγχου έλαβαν φυσιολογικό ορό και στους δύο θαλάμους.
Οι βαθμολογίες CPP υπολογίστηκαν για κάθε ζώο ως ο χρόνος που αφιερώθηκε (σε δευτερόλεπτα) στον ζευγαρωμένο θάλαμο κατά τη διάρκεια της μετα-δοκιμασίας μείον την προ-δοκιμασία. Χρησιμοποιήθηκαν μονόδρομες ANOVA και η μέθοδος Holm-Sidak για τη σύγκριση των ομάδων στα πειράματα χρονικών σημείων. Η μη ζευγαρωμένη δοκιμασία t με σημαντικότητα που ορίστηκε σε p < 0.05 χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση των Naive-Sal και Naive Amph εντός κάθε χρονικού σημείου στο πείραμα χρονικού σημείου και εντός κάθε θεραπείας με ιικό φορέα στο πείραμα ΔJunD. Στο χρονικό πείραμα, χρησιμοποιήθηκαν μονόδρομες ANOVA και η μέθοδος Holm-Sidak για τη σύγκριση των ομάδων με σεξουαλική εμπειρία (Exp-Sal, 7 ημέρες Exp Amph και 28 ημέρες Exp Amph) και η μη ζευγαρωμένη δοκιμασία t χρησιμοποιήθηκε για τη σύγκριση των 2 αφελών ομάδων. Η αμφίδρομη ANOVA και η μέθοδος Holm-Sidak χρησιμοποιήθηκαν για τη σύγκριση όλων των ομάδων στο πείραμα ανταγωνιστή DR. Δύο μη ζευγαρωμένα t- test χρησιμοποιήθηκαν για τη σύγκριση των ομάδων Naive-Sal και Naive Amph με κάθε συνθήκη θεραπείας με ιικό φορέα (GFP ή ΔJunD), καθώς τα δεδομένα ήταν πολύ μεταβλητά στις ομάδες ΔJunD για να επιτρέψουν την ανάλυση ANOVA. Όλα τα επίπεδα σημαντικότητας ορίστηκαν σε p < 0.05.
Πειράματα ιικών φορέων.
Αρσενικοί αρουραίοι αναισθητοποιήθηκαν με κεταμίνη (87 mg/ml/kg· ip) και ξυλαζίνη (13 mg/ml/kg ip), τοποθετήθηκαν σε στερεοταξική συσκευή (Kopf Instruments) και έλαβαν αμφοτερόπλευρες μικροεγχύσεις ανασυνδυασμένων αδενο-σχετιζόμενων ιικών φορέων που κωδικοποιούν μόνο GFP (πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη) ή ΔJunD (κυρίαρχος αρνητικός συνεργάτης σύνδεσης του ΔFosB) και GFP, στο NAc (συντεταγμένες: AP +1.5, ML ±1.2 από το βρέγμα· DV -7.6 από το κρανίο), σε όγκο 1.5 μl/ημισφαίριο σε διάστημα 7 λεπτών χρησιμοποιώντας σύριγγα Hamilton (Harvard Apparatus). Η ΔJunD μειώνει την μεταγραφή που προκαλείται από ΔFosB μέσω ανταγωνιστικής ετεροδιμερισμού με ΔFosB και επομένως εμποδίζοντας τη σύνδεση της ΔFosB στην περιοχή AP-1 εντός των περιοχών υποκινητή των γονιδίων-στόχων ( Winstanley et al., 2007 ; Pitchers et al., 2010b ). Παρόλο που η ΔJunD συνδέεται με υψηλή συγγένεια με τη ΔFosB, είναι πιθανό ορισμένες από τις παρατηρούμενες επιδράσεις της ΔJunD να προκαλούνται από τον ανταγωνισμό άλλων πρωτεϊνών AP-1. Ωστόσο, φαίνεται ότι η ΔFosB είναι η κυρίαρχη πρωτεΐνη AP-1 που εκφράζεται υπό τις δοκιμασμένες συνθήκες ( Pitchers et al., 2010b ). Μεταξύ 3 και 4 εβδομάδων αργότερα, τα ζώα έλαβαν σεξουαλική εμπειρία κατά τη διάρκεια 4 διαδοχικών συνεδριών ζευγαρώματος ή παρέμειναν αφελή για να δημιουργήσουν 4 ομάδες: σεξουαλικά αφελή GFP, σεξουαλικά έμπειρη GFP, σεξουαλικά αφελή ΔJunD και σεξουαλικά έμπειρη ΔJunD. Η σεξουαλική εμπειρία αποτελούνταν από 4 διαδοχικές ημερήσιες συνεδρίες ζευγαρώματος. Τα ζώα εξετάστηκαν για CPP και diOlistics. Η επαλήθευση των σημείων ένεσης πραγματοποιήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως ( Pitchers et al., 2010b ). Τομές NAc (στεφανιαία, 100 μm) υποβλήθηκαν σε ανοσοεπεξεργασία για GFP (1:20,000, αντίσωμα κουνελιού κατά της GFP, Invitrogen). Η εξάπλωση του ιού περιορίστηκε κυρίως στο τμήμα του κελύφους του NAc, με επιπλέον εξάπλωση στον πυρήνα.
Ανταγωνιστές D1R / D2R.
Οι αρσενικοί αρουραίοι αναισθητοποιήθηκαν με ενδοπεριτοναϊκή ένεση (0.1 ml/kg) κεταμίνης (87 mg/ml) και ξυλαζίνης (13 mg/ml) και τοποθετήθηκαν σε στερεοταξική συσκευή (Kopf Instruments). Αμφοτερόπλευροι οδηγοί κάνουλες 21-gauge (Plastics One) κατέβηκαν προς το NAc στο AP +1.7, ML ±1.2 από το βρέγμα, -6.4 DV από το κρανίο και ασφαλίστηκαν με οδοντικό ακρυλικό, προσκολλημένοι σε τρεις βίδες που τοποθετήθηκαν στο κρανίο. Τα ζώα χειρίζονταν καθημερινά για εξοικείωση με τις διαδικασίες έγχυσης κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ανάρρωσης 2 εβδομάδων. Δεκαπέντε λεπτά πριν από την έναρξη καθεμίας από τις 4 καθημερινές συνεδρίες ζευγαρώματος, με την εισαγωγή του δεκτικού θηλυκού, οι αρσενικοί αρουραίοι έλαβαν αμφοτερόπλευρες μικροενέσεις υδροχλωριδίου R(+)SCH-23390 του ανταγωνιστή D1R (Sigma-Aldrich), υδροχλωριδίου S-(-)ετικοπρίδης του ανταγωνιστή του υποδοχέα D2 (D2R) (Sigma-Aldrich) που διαλύθηκαν σε αποστειρωμένο αλατούχο διάλυμα (0.9%, το καθένα στα 10 μg σε 1 μl ανά ημισφαίριο, διαλυμένο σε αλατούχο διάλυμα 0.9%) ή αλατούχο διάλυμα (1.0 μl ανά ημισφαίριο), με ρυθμό ροής 1.0 μl/min σε διάστημα 1 λεπτού, ακολουθούμενο από 1 λεπτό με την κάνουλα έγχυσης στη θέση της για διάχυση του φαρμάκου. Ο όγκος αυτής της ένεσης θα εγχύσει τόσο τον πυρήνα όσο και το κέλυφος, καθώς οι εγχύσεις των 0.5 μl περιορίζονται σε υποδιαιρέσεις κελύφους ή πυρήνα ( Laviolette et al., 2008 ). Οι δοσολογίες βασίστηκαν σε προηγούμενες μελέτες που έδειξαν ότι αυτές ή χαμηλότερες δοσολογίες επηρέασαν τη συμπεριφορά του φαρμάκου ή τη φυσική ανταμοιβή ( Laviolette et al., 2008 ; Roberts et al., 2012 ). Τα αρσενικά ελέγχου παρέμειναν σεξουαλικά αφελή, αλλά έλαβαν ενδο-NAc φυσιολογικό ορό πριν από την τοποθέτησή τους στο άδειο κλουβί δοκιμής, κατά τη διάρκεια 4 ημερήσιων συνεδριών χειρισμού. Μία εβδομάδα μετά το τελικό ζευγάρωμα ή τη συνεδρία χειρισμού, τα αρσενικά εξετάστηκαν για Amph CPP και ανάλυση σπονδυλικής στήλης και ΔFosB. Η χρήση τεσσάρων συνεδριών, αντί για πέντε όπως στα άλλα πειράματα, επιλέχθηκε για να εξαλειφθεί η υπερβολική βλάβη στο NAc που προκλήθηκε από τις επαναλαμβανόμενες εγχύσεις και έτσι να επιτραπεί η ανάλυση σπονδυλικής στήλης και ΔFosB. Πράγματι, η βλάβη δεν ήταν εμφανής και οι αναλύσεις της σπονδυλικής στήλης και του ΔFosB στο NAc ζώων που έλαβαν φυσιολογικό ορό έδειξαν παρόμοια δεδομένα με τις ομάδες που δεν έλαβαν φυσιολογικό ορό στα προηγούμενα πειράματα. Χρησιμοποιήθηκε αμφίδρομη ANOVA και μέθοδος Holm-Sidak με σημαντικότητα που ορίστηκε σε p < 0.05 για τον προσδιορισμό της διευκόλυνσης της σεξουαλικής συμπεριφοράς που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία.
Αποτελέσματα
Η επαγόμενη από το φύλο προκληθείσα ρύθμιση ΔFosB είναι μακράς διαρκείας
Αρχικά, προσδιορίστηκαν οι χρονικές συσχετίσεις μεταξύ των αλλαγών που προκαλούνται από το φύλο στην έκφραση ΔFosB, των δενδριτικών άκανθων στο NAc και του Amph-CPP, ειδικά μετά από σύντομες και παρατεταμένες περιόδους αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή (7 ή 28 ημέρες). Προηγουμένως, είχε αποδειχθεί ότι η σεξουαλική εμπειρία 5 ημερήσιων συνεδριών ζευγαρώματος προκάλεσε συσσώρευση ΔFosB σε όλο το μεσολομυϊκό σύστημα, κυρίως στο NAc ( Wallace et al., 2008 ; Pitchers et al., 2010b ). Σε αυτές τις προηγούμενες μελέτες, τα επίπεδα ΔFosB μετρήθηκαν εντός 1 ημέρας μετά τη σεξουαλική συμπεριφορά και δεν ήταν γνωστό εάν η συσσώρευση ΔFosB επέμενε μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής από την ανταμοιβή. Τα σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά έλαβαν αιμάτωμα 1, 7 ή 28 ημέρες μετά την τελευταία από τις 5 ημερήσιες συνεδρίες ζευγαρώματος, κατά τις οποίες τα αρσενικά ζευγάρωσαν με μία εκσπερμάτιση. Τα σεξουαλικά αφελή άτομα ελέγχου έλαβαν αιμάτωμα στο ίδιο χρονικό σημείο μετά την τελευταία από τις 5 ημερήσιες συνεδρίες χειρισμού. Ο αριθμός των κυττάρων ΔFosB-IR στο κέλυφος και τον πυρήνα NAc ήταν σημαντικά υψηλότερος από τους σεξουαλικά αφελείς ελέγχους σε όλα τα χρονικά σημεία ( Εικ. 1Α , κέλυφος· 1 ημέρα, p = 0.022· 7 ημέρες, p = 0.015· Εικ. 1Β : πυρήνας· 1 ημέρα, p = 0.024· 7 ημέρες, p < 0.001· 28 ημέρες, p < 0.001), εκτός από το κέλυφος NAc μετά από 28 ημέρες αποχής ( p = 0.280). Έτσι, η ανοδική ρύθμιση ΔFosB επιμένει κατά τη διάρκεια της αποχής μετά από σεξουαλική εμπειρία για περίοδο τουλάχιστον 28 ημερών.
Η σεξουαλική εμπειρία προκάλεσε άμεση και επίμονη αύξηση στον αριθμό των κυττάρων ΔFosB-IR. Αλλαγή διπλάσιας συχνότητας στον αριθμό των κυττάρων ΔFosB-IR στο κέλυφος NAc ( A ) και στον πυρήνα ( B ) σε ζώα με σεξουαλική εμπειρία (μαύρα) σε σύγκριση με ζώα ελέγχου που δεν είχαν σεξουαλική εμπειρία (λευκά) ( n = 4 σε κάθε ομάδα). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. * p < 0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τα ζώα ελέγχου που δεν είχαν σεξουαλική εμπειρία. Αντιπροσωπευτικό των εικόνων των Naive 1 d ( C ), Exp 1 d ( D ), Exp 7 d ( E ) και Exp 28 d ( F ). ac, Πρόσθια συμβολή. Γραμμή κλίμακας, 100 μm.
Η επαγόμενη από το φύλο αύξηση της δενδριτικής σπονδυλικής στήλης είναι παροδική
Οι Pitchers et al. (2010a) ανέφεραν προηγουμένως, χρησιμοποιώντας τεχνικές γονιμοποίησης Golgi, ότι η σεξουαλική εμπειρία ακολουθούμενη από 7 ημέρες, αλλά όχι 1 ημέρα, αποχής από ανταμοιβή προκάλεσε σημαντικά αυξημένη διακλάδωση των δενδριτικών σπονδύλων και αριθμό δενδριτικών άκανθων στους νευρώνες του κελύφους και του πυρήνα του NAc ( Pitchers et al., 2010a ). Εδώ, η σπινογένεση σε σεξουαλικά αφελείς και έμπειρους άνδρες εξετάστηκε είτε 7 ημέρες είτε 28 ημέρες μετά την τελική συνεδρία ζευγαρώματος. Τα τρέχοντα ευρήματα χρησιμοποιώντας μια μέθοδο επισήμανσης diOlistics επιβεβαίωσαν ότι η σεξουαλική εμπειρία ακολουθούμενη από μια περίοδο 7 ημερών αποχής από το σεξ αύξησε τον αριθμό των δενδριτικών άκανθων ( F (1,8) = 9.616, p = 0.015; Σχήμα 2 A–C ). Συγκεκριμένα, ο αριθμός των δενδριτικών άκανθων αυξήθηκε σημαντικά στο κέλυφος και τον πυρήνα του NAc ( Σχήμα 2 A : κέλυφος, p = 0.011; πυρήνας, p = 0.044). Ωστόσο, αυτή η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης ήταν παροδική και δεν ανιχνεύθηκε πλέον μετά από μια παρατεταμένη περίοδο αποχής από το σεξ 28 ημερών σε οποιαδήποτε από τις δύο υποπεριοχές NAc ( Εικ. 2 Β ).
Η σεξουαλική εμπειρία προκάλεσε την αύξηση του αριθμού των δενδριτικών σπονδύλων στο NAc και την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph. A, B, Ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων στο κέλυφος NAc και στον πυρήνα του 7 d (A) ή το 28 d (Σ.Β. σε σεξουαλικά αθώα [λευκά] και έμπειρα [μαύρα] ζώα. n = 4 ή 5). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. #p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς μάρτυρες. C, Αντιπροσωπευτικά δενδριτικά τμήματα από Naive 7 d και Exp 7 d ομάδες που χρησιμοποιούνται για την ποσοτικοποίηση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης. Κλίμακα κλίμακας, 3 μm. D, Ο χρόνος που αφιερώθηκε στον ζευγαρωμένο θάλαμο (Amph ή φυσιολογικό ορό) κατά τη διάρκεια της μετα-δοκιμής μείον την πρόκριση (βαθμολογία CPP) για σεξουαλικά αθώα (λευκά) ή έμπειρα (μαύρα) ζώα που ελέγχθηκαν είτε 7 d είτε 28 d μετά την τελική ζευγαρώματος ή χειρισμός: Naive-Sal (7 d μετά το χειρισμό; n = 8), Naive Amph (7 d μετά το χειρισμό. n = 9), Exp-Sal (συνδυασμένες ομάδες ζώων που ελέγχθηκαν είτε 7 d είτε 28 d μετά από ζευγαρώματα. n = 7), 7 d Exp Amph (7 d μετά από ζευγάρωμα; n = 9) και 28 d Exp Amph (28 d μετά από ζευγαρώματα, n = 11). Οι ομάδες Sal δέχτηκαν Sal σε συνδυασμό με τους δύο θαλάμους. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους σεξουαλικά έμπειρους ελέγχους φυσιολογικού ορού.
Η σεξουαλική επαγόμενη ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph είναι μακράς διαρκείας
Προηγουμένως, δείξαμε ότι η σεξουαλική εμπειρία ακολουθούμενη από 7-10 ημέρες αποχής οδήγησε σε αυξημένη ανταμοιβή Amph ( Pitchers et al., 2010a ). Συγκεκριμένα, τα ζώα με σεξουαλική εμπειρία σχημάτισαν μια σημαντική εξαρτημένη προτίμηση θέσης (CPP) για χαμηλότερες δόσεις Amph (0.5 ή 1.0 mg/kg) που δεν προκάλεσαν CPP σε σεξουαλικά αφελείς μάρτυρες. Η παρούσα μελέτη επιβεβαίωσε και επέκτεινε αυτά τα προηγούμενα αποτελέσματα καταδεικνύοντας αυξημένη ανταμοιβή Amph σε ζώα με σεξουαλική εμπειρία τόσο μετά από μια περίοδο 7 ημερών όσο και 28 ημερών αποχής από σεξουαλική επαφή ( Εικ. 2 D ; F (2,24) = 4.971, p = 0.016). Συγκεκριμένα, τα ζώα με σεξουαλική εμπειρία με περίοδο αποχής 7 ή 28 ημερών πέρασαν σημαντικά μεγαλύτερο χρόνο στον θάλαμο ζευγαρωμένου Amph κατά τη διάρκεια της μετα-δοκιμασίας σε σύγκριση με τους σεξουαλικά έμπειρους αρνητικούς μάρτυρες που έλαβαν φυσιολογικό ορό και στους δύο θαλάμους ( Εικ. 2 D : Exp-Sal έναντι 7 ημερών Exp AMPH, p = 0.032; έναντι 28 ημερών Exp AMPH, p = 0.021). Επιβεβαιώνοντας προηγούμενα ευρήματα, τα ζώα που δεν είχαν λάβει ποτέ σεξουαλικά φυσιολογικό ορό δεν πέρασαν περισσότερο χρόνο στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph κατά τη διάρκεια της μετα-δοκιμής και δεν διέφεραν ως προς την προτίμηση από την ομάδα ελέγχου που δεν είχε λάβει ποτέ σεξουαλικά φυσιολογικό ορό ( Εικ. 2 Δ ) ( Pitchers et al., 2010a ).
Η δραστικότητα του ΔFosB είναι κρίσιμη για την ευαισθητοποιημένη ανταπόκριση Amph που προκαλείται από την εμπειρία της σεξουαλικής επαφής
Τα μέχρι στιγμής αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η σεξουαλική εμπειρία προκάλεσε μακροχρόνια συσσώρευση ΔFosB σε νευρώνες NAc που συσχετίζεται με ενισχυμένη ανταμοιβή Amph . Για να προσδιοριστεί εάν η αυξημένη δραστηριότητα ΔFosB είναι κρίσιμη για την ενισχυμένη ανταμοιβή Amph, το ΔJunD, ένας κυρίαρχα αρνητικός συνεργάτης σύνδεσης του ΔFosB που καταστέλλει τη μεταγραφή που προκαλείται από ΔFosB ( Winstanley et al., 2007 ), υπερεκφράστηκε μέσω μεταφοράς γονιδίων που προκαλείται από ιικό φορέα στο NAc ( Εικ. 3 Α , Β ). Τα αποτελέσματα των δοκιμών CPP Amph έδειξαν ότι η εξασθένηση της δραστηριότητας ΔFosB με την έκφραση ΔJunD στο NAc εμπόδισε τις επιδράσεις της σεξουαλικής εμπειρίας και της 7ήμερης αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή στην ενισχυμένη ανταμοιβή Amph. Τα ζώα ΔJunD με σεξουαλική εμπειρία δεν σχημάτισαν σημαντικό CPP για το Amph και δεν διέφεραν από τα σεξουαλικά αφελή ζώα ΔJunD ( Εικ. 3 Β ). Αντίθετα, τα ζώα ελέγχου GFP με σεξουαλική εμπειρία σχημάτισαν CPP για Amph, όπως υποδεικνύεται από σημαντικά μεγαλύτερη βαθμολογία CPP σε σύγκριση με τα ζώα ελέγχου GFP χωρίς σεξουαλική εμπειρία ( Εικ. 3 Β , p = 0.018).
Η εξασθένηση της δραστικότητας ΔFosB στο NAc μπλόκαρε την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή AMPH και την αύξηση του αριθμού των ακίδων NAc σε ζώα με σεξουαλική εμπειρία . A , Αντιπροσωπευτικές εικόνες της έκφρασης GFP σε τρία ζώα που έλαβαν ένεση ανασυνδυασμένου αδενο-σχετιζόμενου ιικού ΔJunD που κατευθύνεται στον πυρήνα accumbens, που απεικονίζουν μικρές (αριστερά), ενδιάμεσες (μεσαίες) και μεγάλες (δεξιά) θέσεις ένεσης. ac, Πρόσθια συμβολή· LV, πλάγια κοιλία. Γραμμή κλίμακας, 250 μm. B , Σχηματική απεικόνιση των πιο εμφανών τοποθεσιών και προτύπων εξάπλωσης του ιού. Σε όλα τα ζώα, η GFP ανιχνεύθηκε στο κέλυφος, αλλά η εξάπλωση στον πυρήνα ήταν μεταβλητή. C , Ο χρόνος που αφιερώθηκε στον θάλαμο ζευγαρωμένου Amph κατά τη διάρκεια της μετα-δοκιμασίας μείον την προ-δοκιμασία (βαθμολογία CPP) για σεξουαλικά αφελή (λευκά) και έμπειρα (μαύρα) ζώα που έλαβαν είτε ένεση φορέα ελέγχου GFP (Naive, n = 9; Exp, n = 10) είτε φορέα ΔJunD (Naive, n = 9; Exp, n = 9). D , Αντιπροσωπευτικές εικόνες δενδριτικών τμημάτων από σεξουαλικά έμπειρη GFP και ΔJunD που χρησιμοποιήθηκαν για την ποσοτικοποίηση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης. Γραμμή κλίμακας, 3 μm. E , Ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων στο NAc σεξουαλικά αφελών (λευκά) και έμπειρων (μαύρων) ζώων που έλαβαν είτε ένεση φορέα ελέγχου GFP ή φορέα ΔJunD. Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. * p < 0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς μάρτυρες. # p < 0.05, σημαντική διαφορά από τους μάρτυρες που έλαβαν εμπειρία με GFP.
Οι εξασθενητικές επιδράσεις της υπερέκφρασης ΔJunD δεν ήταν αποτέλεσμα διαταραχής της σεξουαλικής συμπεριφοράς κατά την απόκτηση σεξουαλικής εμπειρίας. Η έκφραση του ΔJunD στο NAc έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι εμποδίζει τη διευκόλυνση της σεξουαλικής συμπεριφοράς μετά τη σεξουαλική εμπειρία ( Pitchers et al., 2010b ). Πράγματι, αυτό επιβεβαιώθηκε στο τρέχον πείραμα. Τα ζώα ελέγχου GFP εμφάνισαν μικρότερους χρόνους καθυστέρησης στην εκσπερμάτιση, την ενδομητρίωση και την εκσπερμάτιση, και λιγότερες εκσπερματώσεις και ενδομητρίωση κατά την τέταρτη συνεχόμενη ημέρα των δοκιμών ζευγαρώματος, σε σύγκριση με την πρώτη ημέρα ζευγαρώματος ( Πίνακας 1 ). Αντίθετα, τα ζώα που έλαβαν ένεση ΔJunD δεν εμφάνισαν σημαντικά μικρότερους χρόνους καθυστέρησης στην εκσπερμάτιση ή την ενδομητρίωση ή μικρότερο αριθμό εκσπερματώσεων κατά την τέταρτη ημέρα ζευγαρώματος σε σύγκριση με την πρώτη. Έτσι, οι εγχύσεις ΔJunD στο NAc εξασθένησαν τις επιδράσεις της σεξουαλικής εμπειρίας. Ωστόσο, δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές σε καμία από τις παραμέτρους ζευγαρώματος μεταξύ των ομάδων ελέγχου GFP και των ομάδων που εγχύθηκαν με ΔJunD κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε από τις δοκιμές ζευγαρώματος, υποδεικνύοντας ότι οι επιδράσεις των εγχύσεων ΔJunD στην ευαισθητοποίηση του Amph CPP που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία δεν είναι αποτέλεσμα διαφορών στην εμπειρία ζευγαρώματος αυτή καθαυτή ( Πίνακας 1 ).
Παράμετροι σεξουαλικής συμπεριφοράς κατά την απόκτηση σεξουαλικής εμπειρίας σε ομάδες που έλαβαν εγχύσεις NAc ιικών φορέων που εκφράζουν GFP- ή ΔJunD a
Το ΔFosB είναι κρίσιμο για την επαγόμενη από την εμπειρία της σεξουαλικής επαγωγής αύξηση των δενδριτικών σπονδύλων NAc
Η δραστικότητα του ΔFosB ήταν επίσης απαραίτητη για την αυξημένη πυκνότητα των νευρώνων NAc μετά την σεξουαλική εμπειρία και την απόκρουση ανάπαυσης 7 d (Σύκο. 3C,D). Για την ανάλυση σπονδυλικής στήλης στο NAc των ζώων που περιγράφηκαν παραπάνω για την CPP, η αμφίδρομη ANOVA έδειξε σημαντικά αποτελέσματα τόσο της σεξουαλικής εμπειρίας (F(1,34) = 31.768, p <0.001) και θεραπεία ιού φορέα (F(1,34) = 14.969, p = 0.001), καθώς και αλληλεπίδραση (F(1,34) = 10.651, p = 0.005). Συγκεκριμένα, σε πειραματόζωα, τα πειραματόζωα ελέγχου GFP είχαν μεγαλύτερο αριθμό νάρθηκες NAc σε σύγκριση με τους σεξουαλικώς αγενούς ελέγχους GFP (Σύκο. 3D: p <0.001), επιβεβαιώνοντας την προηγούμενη ανακάλυψή μας (Pitchers et αϊ., 2010a). Αντίθετα, τα σεξουαλικά εμφανιζόμενα ζώα ΔJunD δεν ήταν σημαντικά διαφορετικά από τις σεξουαλικά αδρανείς ομάδες ΔJunD και ήταν σημαντικά χαμηλότερα σε σύγκριση με τα πειραματόζωα που είχαν υποστεί έλεγχο σε GFP (Σύκο. 3D: p <0.001). Έτσι, η έκφραση ΔJunD στο NAc μπλοκάρει τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας και της αποχής ανταμοιβής στη σπινογένεση NAc.
Ο ανταγωνιστής D1R μπλοκάρει την επαγόμενη από την σεξουαλική επαφή αυξητική ρύθμιση ΔFosB
Για να προσδιοριστεί εάν η ενεργοποίηση D1R ή D2R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος απαιτείται για την επαγόμενη από σεξουαλική εμπειρία ανοδική ρύθμιση ΔFosB και την ευαισθητοποιημένη Amph CPP, τα ζώα έλαβαν τοπικές εγχύσεις είτε ενός ανταγωνιστή D1R είτε ενός ανταγωνιστή D2R (ή φυσιολογικού ορού) στο NAc 15 λεπτά πριν από κάθε μία από τις 4 ημερήσιες διαδοχικές συνεδρίες ζευγαρώματος. Σημαντικό είναι ότι ούτε οι εγχύσεις ανταγωνιστή D1R ούτε D2R στο NAc επηρέασαν την έναρξη ή την έκφραση της σεξουαλικής συμπεριφοράς κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε από τις συνεδρίες ζευγαρώματος ( Εικ. 4 D-F ). Ομοίως, ο ανταγωνισμός D1R ή D2R δεν εμπόδισε τις διευκολυντικές επιδράσεις της σεξουαλικής εμπειρίας στο ζευγάρωμα, καθώς όλες οι ομάδες κατέδειξαν διευκόλυνση της σεξουαλικής συμπεριφοράς , όπως αποδεικνύεται από μικρότερες λανθάνουσες περιόδους εκσπερμάτισης την 4η ημέρα σε σύγκριση με την 1η ημέρα ( Εικ. 4 F ) ( F (1,40) = 37.113, p < 0.001; Sal, p = 0.004; D1R Ant, p = 0.007; D2R Ant, p < 0.001).
Οι ανταγωνιστές υποδοχέων ντοπαμίνης που εγχύθηκαν στο NAc δεν επηρέασαν τη σεξουαλική συμπεριφορά. Οι στεφανιαίες τομές NAc ( A , +2.2; B , +1.7; C , +1.2 από το βρέγμα) υποδεικνύουν θέσεις ενδο-NAc ένεσης για όλα τα ζώα. Οι καθετήρες ήταν αμφοτερόπλευροι αλλά απεικονίζονται μονομερώς για ευκολία παρουσίασης όλων των ζώων (Naive-Sal, λευκό, n = 7; Exp-Saline; σκούρο γκρι, n = 9; Exp D1R Ant, ανοιχτό γκρι, n = 9; Exp D2R Ant, μαύρο, n = 8). ac, πρόσθια συμβολή; LV, πλάγια κοιλία; CPu, κερκοφόρος-κελύφος κέλυφους. Λανθάνουσα κατάσταση συναρμογής ( D ), λανθάνουσα κατάσταση ενδομύησης ( E ) και λανθάνουσα κατάσταση εκσπερμάτισης ( F ) για όλες τις ομάδες με σεξουαλική εμπειρία (Saline, λευκό; D1R Ant, γκρι; D2R Ant, μαύρο). Τα δεδομένα αντιπροσωπεύουν μέσο όρο ± SEM. * p < 0.05, σημαντική διαφορά μεταξύ της ημέρας 1 και της ημέρας 4 κατά τη διάρκεια της θεραπείας.
Ανάλυση του αριθμού των ΔFosB-IR κυττάρων στο NAc 7d μετά την τελευταία έγχυση NAC και συνάντηση ζευγαρώματος ή χειρισμού αποκάλυψε σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων και στα δύο κελύφη NAc (F(3,29) = 18.070, p <0.001) και πυρήνας (F(3,29) = 10.017, p <0.001). Πρώτον, η σεξουαλική εμπειρία στους ελέγχους που εγχύθηκαν με αλατούχο ορό προκάλεσε σημαντική αύξηση του ΔFosB σε σύγκριση με τους σεξουαλικά αφελείς ελέγχους (Σύκο. 5A, κέλυφος p <0.001; Σύκο. 5B: πυρήνας, p <0.001), επιβεβαιώνοντας τα παραπάνω αποτελέσματα. Ο ανταγωνισμός του D1R, αλλά όχι του D2R, εμπόδισε ή εξασθένισε αυτήν την ανοδική ρύθμιση του ΔFosB. Στο κέλυφος NAc, οι D1R ανταγωνιστές που υπέστησαν σεξουαλική εμπειρία άντρες δεν έδειξαν αύξηση στα κύτταρα ΔFosB-IR σε σύγκριση με τους σεξουαλικά αφελείς μάρτυρες (Σύκο. 5A: p = 0.110) και η έκφραση του ΔFosB ήταν σημαντικά χαμηλότερη σε σύγκριση με τα άρρωστα άρρενα άρρενα (Σύκο. 5A: p = 0.002). Στον πυρήνα NAc, ο ανταγωνισμός D1R είχε μερική επίδραση: το ΔFosB ήταν σημαντικά αυξημένο σε αρσενικά που έλαβαν ανταγωνιστές D1R σε σύγκριση με φυσιολογικούς μάρτυρες αλατόνερου (Σύκο. 5B: p = 0.031), αλλά αυτή η ρύθμιση ήταν σημαντικά χαμηλότερη σε σύγκριση με τους άνδρες που είχαν υποβληθεί σε σεξουαλική αγωγή με φυσιολογικό ορό (Σύκο. 5B: p = 0.012). Η θεραπευτική αγωγή ανταγωνιστή D2R δεν επηρέασε την επαγωγή του ΔFosB καθώς τα έμμεσα σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά που έλαβαν ανταγωνιστή D2R είχαν σημαντικά μεγαλύτερο αριθμό ΔFosB-IR κυττάρων σε σύγκριση με φυσιολογικούς μάρτυρες αλατόνερου (Σύκο. 5A: κέλυφος, p <0.001; Σύκο. 5B: πυρήνας, p <0.001) και D1R άνδρες που έλαβαν ανταγωνιστή (Σύκο. 5A: κέλυφος, p <0.001; Σύκο. 5B: πυρήνας, p = 0.013) και δεν διέφεραν από τα έμπειρα σεξουαλικά άρρενα αρσενικά.
Ο αποκλεισμός του D1R στο NAc μετριάζει την αύξηση του αριθμού των κυττάρων ΔFosB-IR στο NAc ζώων με σεξουαλική εμπειρία. Αλλαγή του αριθμού των κυττάρων ΔFosB-IR στο κέλυφος NAc ( A ) και στον πυρήνα ( B ) σε ζώα με σεξουαλική εμπειρία (μαύρα) σε σύγκριση με ζώα ελέγχου που δεν είχαν σεξουαλική εμπειρία (λευκά) (Naive-Sal, n = 6; Exp-Saline, n = 7; Exp D1R Ant, n = 9; Exp D2R Ant, n = 8). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. * p < 0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τα ζώα ελέγχου που δεν είχαν λάβει θεραπεία με φυσιολογικό ορό. # p < 0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με ζώα που είχαν λάβει θεραπεία με φυσιολογικό ορό και ζώα που είχαν λάβει θεραπεία με D2R Ant. Αντιπροσωπευτικό των εικόνων των Naive Sal ( C ), Exp Sal ( D ), Exp D1R Ant ( E ) και Exp D2R Ant ( F ). ac, Πρόσθια συμβολή. Γραμμή κλίμακας, 100 μm.
Για τον έλεγχο της πιθανής εξάπλωσης των ανταγωνιστών D1R ή D2R στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα, η έκφραση ΔFosB αναλύθηκε σε μια περιοχή αμέσως ραχιαία του NAc και δίπλα στην πλευρική κοιλία, καθώς η επαγωγή του ΔFosB στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα από ψυχοδιεγερτικά και οπιοειδή εξαρτάται από τη δραστικότητα του D1R ( Zhang et al., 2002 ; Muller and Unterwald, 2005 ). Η σεξουαλική εμπειρία αύξησε τον αριθμό των κυττάρων ΔFosB-ir στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα σε άνδρες που έλαβαν φυσιολογικό ορό (Naive-Sal: 35.6 ± 4.8 vs Exp-Sal: 82.9 ± 5.1; p < 0.001), επιβεβαιώνοντας την προηγούμενη αναφορά μας ( Pitchers et al., 2010b ). Επιπλέον, ούτε οι εγχύσεις ανταγωνιστών D1R ούτε D2R στο NAc επηρέασαν την επαγόμενη από σεξουαλική εμπειρία ΔFosB στο ραχιαίο ραβδωτό σώμα (Exp-D1R: 82.75 ± 2.64 κύτταρα ir, Exp-D2R: 83.9 ± 4.4 κύτταρα ir, p <0.001 σε σύγκριση με τους ελέγχους Naive-Sal). Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η εξάπλωση των εγχύσεων ανταγωνιστών περιοριζόταν κυρίως στο NAc.
Ο ανταγωνιστής D1R στο NAc αποκλείει ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph
Ο αποκλεισμός D1R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος αποκλείστηκε επίσης από την επαγόμενη από την σεξουαλική επαφή αυξημένη ανταμοιβή Amph, δοκιμάστηκε το 7 d μετά την τελευταία έγχυση NAc και δοκιμή ζευγαρώματος (F(3,29) = 2.956, p = 0.049). Τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα που έλαβαν αλατούχο διάλυμα στο NAc κατά τη διάρκεια των συνεδριών ζευγαρώματος πέρασαν σημαντικά μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph σε σύγκριση με τους ανύπαρκτους σεξουαλικούς άνδρες (Σύκο. 6A, p = 0.025), επιβεβαιώνοντας τα παραπάνω αποτελέσματα. Αντίθετα, τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα που έλαβαν ενδο-NAc D1R ανταγωνιστή κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος δεν σχημάτισαν CPP για Amph. Δεν διέφεραν από τα σεξουαλικά μη κατορθώματα ελέγχου και δαπανώνται σημαντικά λιγότερο χρόνο στον θάλαμο ζευγαρώματος Amph σε σύγκριση με το φυσιολογικό ορό (Σύκο. 6A: p = 0.049) ή ανταγωνιστή D2R (Σύκο. 6A: p = 0.038) εγχύθηκαν σεξουαλικά έμπειρα αρσενικά. Οι εγχύσεις ανταγωνιστών D2R δεν επηρέασαν την ενισχυμένη ανταμοιβή Amph ως πειραματόζωα με έγχυση ανταγωνιστή ΝΑο D2R σχημάτισαν ένα σημαντικό Amph-CPP σε σύγκριση με φυσιολογικό ορό ελέγχου (Σύκο. 6A: p = 0.040) και πειραματόζωα με εμπειρία σε ανταγωνιστές D1R (Σύκο. 6A: p = 0.038) και δεν διέφεραν από τα έμπειρα σεξουαλικά άρρενα αρσενικά.
Ο αποκλεισμός των υποδοχέων D1 στο NAc καταργεί την ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή Amph και την αύξηση των δενδριτικών αγκώνων σε σεξουαλικά έμπειρα ζώα. A, Ο χρόνος που αφιερώνεται στον αμφίπλευρο θάλαμο κατά τη διάρκεια του μετα-τεστ μείον τον προκαταρκτικό έλεγχο (βαθμολογία CPP, δευτερόλεπτα) για σεξουαλικά αφελείς (λευκές, n = 6) και έμπειρα (μαύρα) ζώα που έλαβαν φυσιολογικό ορό (n = 7), ανταγωνιστής D1R (n = 9) ή ανταγωνιστής D2R (n = 8). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς αλατούχους μάρτυρες. #p <0.05, σημαντική διαφορά από τα ζώα που είχαν εμπειρία στο D1R Ant. B, Ο αριθμός των δενδριτικών σπονδύλων (ανά 10 μm) για σεξουαλικά αφελείς (άσπρες, n = 7) και έμπειρα (μαύρα) ζώα που έλαβαν φυσιολογικό ορό (n = 8), ανταγωνιστής D1R (n = 8) ή ανταγωνιστής D2R (n = 8). Τα δεδομένα είναι μέσος όρος ομάδας ± SEM. *p <0.05, σημαντική διαφορά σε σύγκριση με τους αφελείς αλατούχους μάρτυρες. #p <0.05, σημαντική διαφορά από τους έμπειρους ελέγχους αλατούχου ορού.
Η θεραπευτική αγωγή ανταγωνιστή D1R εμποδίζει την επαγόμενη από την εμπειρία της σεξουαλικής επαγωγής νΑο σπινογένεση
Η ανάλυση της πυκνότητας της σπονδυλικής στήλης στο NAc αυτών των ίδιων ζώων έδειξε ότι η ενεργοποίηση του D1R κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος απαιτείτο για αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης του NAc μετά από σεξουαλική εμπειρία και 7 d της αποχής ανταμοιβής φύλου (Σύκο. 6B; F(3,26) = 41.558, p <0.001). Συγκεκριμένα, οι σεξουαλικά έμπειροι έλεγχοι φυσιολογικού ορού και τα D2R ανταγωνιστές ζώων είχαν σημαντικά μεγαλύτερο αριθμό σπονδυλικών στηλών σε σύγκριση με τους σεξουαλικά αφελείς ελέγχους φυσιολογικού ορού (Σύκο. 6B: p <0.001) επιβεβαιώνοντας τα προηγούμενα ευρήματά μας (Pitchers et αϊ., 2010a) και ευρήματα με ιικούς φορείς ελέγχου ελέγχου GFP που περιγράφηκαν παραπάνω. Αντίθετα, τα σεξουαλικά έμπειρα ζώα που εγχύθηκαν με ανταγωνιστή D1R δεν διέφεραν από τα σεξουαλικά εν αφθονία μάρτυρες που εγχύθηκαν με φυσιολογικό ορό (Σύκο. 6B). Παρουσιάστηκε μερική επίδραση της έγχυσης ανταγωνιστή D2R, καθώς τα εγχυμένα με D2R ζώα εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερες πυκνότητες σπονδυλικής στήλης από ό, τι σεξουαλικά έμπειρους αλατούχους μάρτυρες (Σύκο. 6B: p = 0.02), αλλά σημαντικά υψηλότεροι αριθμοί σπονδύλων συγκριτικά με τους φυσιολογικούς φυσιολογικούς ορούς ελέγχου και τους έμπειρους άρρενες που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με D1R (p <0.001; Σύκο. 6B). Έτσι, ο αποκλεισμός του D1R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος εμποδίζει τις συνέπειες της σεξουαλικής εμπειρίας και της ανταμοιβής ανταμοιβής στην ΝΟc σπινογένεση.
Ερωτήσεις - Συζήτηση
Στην παρούσα μελέτη, καταδείξαμε διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση μεταξύ φυσικής και φαρμακευτικής ανταμοιβής, όταν η φυσική ανταμοιβή ακολουθείται από μια περίοδο αποχής. Συγκεκριμένα, δείξαμε ότι η εμπειρία με τη σεξουαλική συμπεριφορά, ακολουθούμενη από 7 ή 28 ημέρες αποχής, προκαλεί αυξημένη ανταμοιβή Amph . Αυτά τα ευρήματα έχουν ομοιότητες με τον καθιερωμένο κρίσιμο ρόλο μιας περιόδου αποχής από ναρκωτικά στην επώαση της επιθυμίας για ναρκωτικά ( Lu et al., 2005 ; Thomas et al., 2008 ; Wolf, 2010b , 2012 ; Xue et al., 2012 ). Επιπλέον, η φυσική ανταμοιβή που προκαλείται από ΔFosB στο NAc είναι κρίσιμη για τις διασταυρούμενες ευαισθητοποιητικές επιδράσεις της φυσικής αποχής από ανταμοιβή στην ψυχοδιεγερτική ανταμοιβή, πιθανώς μέσω σπινογένεσης στο NAc κατά τη διάρκεια μιας περιόδου αποχής από ανταμοιβή. Καταδείξαμε ότι η συσσώρευση ΔFosB στο NAc μετά τη σεξουαλική εμπειρία είναι μακροχρόνια και εξαρτάται από τη δραστηριότητα NAc D1R κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Με τη σειρά του, αυτή η ανοδική ρύθμιση ΔFosB που προκαλείται από D1R στο NAc αποδείχθηκε κρίσιμη για την αυξημένη ανταμοιβή για το Amph και την αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc, παρόλο που αυτά τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας εξαρτώνται από μια περίοδο αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή ( Pitchers et al., 2010a ). Τέλος, δείξαμε ότι η σπινογένεση του NAc μπορεί να συμβάλλει στην αρχική ανάπτυξη βραχυπρόθεσμης έκφρασης ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph, αλλά δεν είναι κρίσιμη για τη συνεχή έκφραση ενισχυμένης ανταμοιβής φαρμάκου, καθώς η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και παρατηρήθηκε μετά από μια περίοδο αποχής 7 ημερών, αλλά όχι 28 ημερών.
Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι η ντοπαμίνη απελευθερώνεται στο NAc κατά τη διάρκεια της φυσικής συμπεριφοράς ανταμοιβής, συμπεριλαμβανομένης της σεξουαλικής συμπεριφοράς. Με την εισαγωγή ενός δεκτικού θηλυκού, η εξωκυτταρική ντοπαμίνη στο NAc αυξάνεται και παραμένει αυξημένη κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος ( Fiorino et al., 1997 ). Η τρέχουσα μελέτη έδειξε ότι η έγχυση ανταγωνιστών υποδοχέα ντοπαμίνης στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος δεν είχε επίδραση στην έναρξη ή την εκτέλεση της σεξουαλικής συμπεριφοράς, κάτι που συνάδει με την άποψη ότι η ντοπαμίνη δεν εμπλέκεται στην έκφραση της συμπεριφοράς ανταμοιβής αυτή καθαυτή, αλλά μάλλον στην απόδοση κινήτρων σε σήματα που σχετίζονται με το φύλο ( Berridge and Robinson, 1998 ). Πράγματι, τα σήματα που προβλέπουν τη σεξουαλική ανταμοιβή προκαλούν ενεργοποίηση νευρώνων εντός του μεσολομυϊκού συστήματος ανταμοιβής ντοπαμίνης, συμπεριλαμβανομένων των ντοπαμινεργικών κυττάρων στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή και του στόχου τους, του NAc ( Balfour et al., 2004 ). Η επαναλαμβανόμενη σεξουαλική συμπεριφορά προκαλεί ΔFosB στο NAc, το οποίο με τη σειρά του μεσολαβεί στην ενίσχυση της σεξουαλικής συμπεριφοράς που προκαλείται από την εμπειρία ( Pitchers et al., 2010b ). Τα τρέχοντα αποτελέσματα δείχνουν ότι η επαγόμενη από το ζευγάρωμα ανοδική ρύθμιση ΔFosB εξαρτάται, πράγματι, από την ενεργοποίηση του D1R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Αυτό το εύρημα είναι σύμφωνο με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι η επαναλαμβανόμενη χορήγηση ψυχοδιεγερτικών αύξησε επίμονα το ΔFosB σε ακανθώδεις νευρώνες του μέσου NAc που εκφράζουν D1R ( Lee et al., 2006 ; Kim et al., 2009 ) και ότι μια τέτοια ανοδική ρύθμιση ΔFosB εξαρτάται από την ενεργοποίηση του D1R ( Zhang et al., 2002 ). Επιπλέον, οι ευαισθητοποιημένες αντιδράσεις σε φάρμακα, που παρατηρούνται κανονικά σε ένα ζώο με εμπειρία σε φάρμακα, μπορούν να παραχθούν απουσία προηγούμενης έκθεσης σε φάρμακο από την υπερέκφραση του ΔFosB σε νευρώνες που εκφράζουν D1R στο ραβδωτό σώμα ( Kelz et al., 1999 ). Έτσι, τόσο οι φυσικές όσο και οι φαρμακευτικές ανταμοιβές αυξάνουν το ΔFosB στο NAc μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από το D1R για την ευαισθητοποίηση συμπεριφορών ανταμοιβής.
Επιπλέον, τα τρέχοντα ευρήματα καταδεικνύουν ότι το ΔFosB είναι ένας κρίσιμος μεσολαβητής της διασταυρούμενης ευαισθητοποίησης μεταξύ της φυσικής εμπειρίας ανταμοιβής και της ψυχοδιεγερτικής ανταμοιβής. Όπως σημειώθηκε, η δραστηριότητα ΔFosB στο NAc έχει προηγουμένως εμπλακεί σε ευαισθητοποιημένες αντιδράσεις σε φάρμακα, καθώς η υπερέκφραση ΔFosB στο NAc ευαισθητοποιεί την κινητική ενεργοποίηση στην κοκαΐνη μετά από προηγούμενη οξεία ή επαναλαμβανόμενη χορήγηση ( Kelz et al., 1999 ), αυξάνει την ευαισθησία στην κοκαΐνη και την μορφίνη ( Kelz et al., 1999 ; Zachariou et al., 2006 ) και προκαλεί αυτοχορήγηση χαμηλότερων δόσεων κοκαΐνης ( Colby et al., 2003 ). Η τρέχουσα μελέτη δείχνει ότι ο αποκλεισμός της δραστηριότητας D1R ή ΔFosB στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος κατάργησε την ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία.
- Έτσι, οι φυσικές ανταμοιβές και οι ανταμοιβές φαρμάκων όχι μόνο συγκλίνουν στην ίδια νευρική οδό, αλλά συγκλίνουν στους ίδιους μοριακούς μεσολαβητές (Nestler et αϊ., 2001; Wallace et αϊ., 2008; Hedges et αϊ., 2009; Pitchers et αϊ., 2010b), και πιθανόν στους ίδιους νευρώνες στο NAc (Frohmader κ.ά., 2010b), to να επηρεάσει το κίνητρο και την "επιθυμία" και των δύο τύπων ανταμοιβών (Berridge και Robinson, 1998).
Η τρέχουσα μελέτη κατέδειξε ότι απαιτείται μια περίοδος αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή για την ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph και της σπινογένεσης NAc. Υποθέτουμε ότι το ΔFosB κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αποχής επηρεάζει τη νευρωνική λειτουργία μεταβάλλοντας την κατάντη γονιδιακή έκφραση για να ξεκινήσει η σπινογένεση και να μεταβάλει τη συναπτική ισχύ . Πράγματι, ο αποκλεισμός της επαγωγής του ΔFosB στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος εμπόδισε την αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc που ανιχνεύθηκε μετά την αποχή από την ανταμοιβή. Επιπλέον, η έγχυση ενός ανταγωνιστή D1R στο NAc πριν από κάθε συνεδρία ζευγαρώματος εμπόδισε την αύξηση του ΔFosB που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία και την επακόλουθη αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης.
Το ΔFosB είναι ένας παράγοντας μεταγραφής ο οποίος μπορεί να δρα ως ένας μεταγραφικός ενεργοποιητής ή καταστολέας για να επηρεάσει την έκφραση μίας μυριάδας των γονιδίων στόχων που μπορεί με τη σειρά του να επηρεάσουν την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης και τη συναπτική αντοχή στο NAc (Nestler, 2008). Πιο συγκεκριμένα, Το ΔFosB ενεργοποιεί την κυκλική εξαρτώμενη κινάση-5 (Bibb κ.ά., 2001; Kumar κ.ά., 2005), πυρηνικός παράγοντας κ Β (NF-κΒ) (Russo et αϊ., 2009b), και την υπομονάδα GluA2 του υποδοχέα ΑΜΡΑ του γλουταμικού (Vialou et αϊ., 2010) και rεπιπλέει τη μεταγραφή του άμεσου πρώιμου γονιδίου c-fos (Pitchers et αϊ., 2010b) και μεθυλοτρανσφεράση ιστόνης G9 (Maze et αϊ., 2010). ντοη εξαρτώμενη από το yclic κινάση-5 ρυθμίζει τις κυτταροσκελετικές πρωτεΐνες και την ανάπτυξη των νευριτών (Taylor et αϊ., 2007). Επιπλέον, η ενεργοποίηση του NF-κΒ αυξάνει τον αριθμό των δενδριτικών σπονδύλων στο NAc, ενώ η αναστολή του NF-κΒ μείωσε τις βασικές δενδριτικές σπονδυλικές στήλες και εμποδίζει την επαγόμενη από την κοκαΐνη αύξηση των σπονδύλων (Russo et αϊ., 2009b). Ως εκ τούτου, η σεξουαλική ανταμοιβή αυξάνει το ΔFosB στο NAc, το οποίο μπορεί να μεταβάλει την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης του NAc μέσω πολλαπλών στόχων (δηλαδή κυκλικής εξαρτώμενης κινάσης-5, NF-κB) και ότι η συνολική συνέπεια είναι ευαισθητοποιημένη ανταμοιβή φαρμάκου, Russo et αϊ. (2009a) για τις ενέργειες επαναλαμβανόμενης κοκαΐνης.
Μια απροσδόκητη παρατήρηση στην παρούσα μελέτη ήταν ότι η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και δεν ανιχνεύθηκε πλέον 28 ημέρες μετά τη σεξουαλική εμπειρία. Έτσι, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης συσχετίστηκε με την έναρξη της ενισχυμένης ανταμοιβής Amph και μπορεί να συμβάλλει στην αρχική ανάπτυξη ή βραχυπρόθεσμη έκφραση ευαισθητοποιημένων αποκρίσεων Amph. Ωστόσο, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης δεν ήταν απαραίτητη για την επιμονή της ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής. Έχουμε δείξει προηγουμένως ότι η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί μια βραχυπρόθεσμη (7, αλλά όχι 28, ημέρες μετά το τελευταίο ζευγάρωμα) αύξηση της υπομονάδας NMDA υποδοχέα NMDA NR-1 στο NAc, η οποία επανήλθε στα αρχικά επίπεδα μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής από την ανταμοιβή ( Pitchers et al., 2012 ). Αυτή η αυξημένη έκφραση υποδοχέα NMDA υποτίθεται ότι είναι ενδεικτική σιωπηλών συνάψεων που προκαλούνται από τη σεξουαλική εμπειρία ( Huang et al., 2009 ; Brown et al., 2011 ; Pitchers et al., 2012 ), και υποδηλώνει την πιθανότητα η ανάπτυξη της σπονδυλικής στήλης που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία να εξαρτάται από την αυξημένη δραστηριότητα των υποδοχέων NMDA ( Hamilton et al., 2012 ).
Συμπερασματικά, η τρέχουσα μελέτη υπογραμμίζει την διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής των ναρκωτικών με φυσική ανταμοιβή (φύλο) και την εξάρτησή της από μια περίοδο αποζημίωσης ανταμοιβής. Επιπλέον, αυτή η συμπεριφοριστική πλαστικότητα μεσολαβούσε από την ΔFosB μέσω ενεργοποίησης D1R στο ΝΑο. Ως εκ τούτου, τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η απώλεια μιας φυσικής ανταμοιβής μετά από την ανταμοιβή μπορεί να κάνει τα άτομα ευάλωτα στην ανάπτυξη του εθισμού στα ναρκωτικά και ότι ένας μεσολαβητής αυτής της αυξημένης ευπάθειας είναι το ΔFosB και οι κατάντη μεταγραφικοί στόχοι του.
Υποσημειώσεις
- Λήψη Οκτωβρίου 16, 2012.
- Αναθεώρηση έλαβε Δεκεμβρίου 12, 2012.
- Αποδεκτό Δεκεμβρίου 23, 2012.
-
Το έργο αυτό υποστηρίχθηκε από τα Καναδικά Ινστιτούτα Έρευνας Υγείας (LMC), το Εθνικό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας (EJN) και το Συμβούλιο Ερευνών Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογίας του Καναδά (KKP και LMC). Ευχαριστούμε την Dr. Catherine Woolley (Βορειοδυτικό Πανεπιστήμιο) για βοήθεια με την τεχνική της ετικετοποίησης.
-
Οι δημιουργοί ανακοίνωσαν μη ανταγωνιζόμενα οικονομικά συμφέροντα.
- Η αλληλογραφία θα πρέπει να απευθύνεται στον Dr. Lique M. Coolen, Τμήμα Φυσιολογίας και Βιοφυσικής, Πανεπιστήμιο του Μισισιπή Ιατρικό Κέντρο, 2500 North State Street, Τζάκσον, MS 39216. [προστασία μέσω email]
- Copyright © 2013 οι συγγραφείς 0270-6474 / 13 / 333434-09 $ 15.00 / 0
Αναφορές
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- Bradley KC,
- Meisel RL
(2001) Η επαγωγή σεξουαλικής συμπεριφοράς του c-Fos στον πυρήνα accumbens και η κινητικότητα που προκαλείται από την αμφεταμίνη ευαισθητοποιούνται από προηγούμενη σεξουαλική εμπειρία σε θηλυκούς συριακούς χάμστερς. J Neurosci 21: 2123-2130.
- ↵
- Brown TE,
- Lee BR,
- Mu P,
- Ferguson D,
- Dietz D,
- Ohnishi YN,
- Lin Y,
- Suska Α,
- Ishikawa Μ,
- Huang YH,
- Shen H,
- Kalivas PW,
- Sorg BA,
- Zukin RS,
- Nestler EJ,
- Dong Y,
- Schlüter OM
(2011) Ένας σιωπηλός μηχανισμός συνάψεως για την επαγόμενη από την κοκαΐνη κινητική ευαισθητοποίηση. J Neurosci 31: 8163-8174.
- ↵
- ↵
- ↵
- Colby CR,
- Whisler Κ,
- Steffen C,
- Nestler EJ,
- Αυτο DW
(2003) Η υπερέκφραση του ΔFosB για το συγκεκριμένο κυτταρικό τύπο κυττάρων αυξάνει το κίνητρο για την κοκαΐνη. J Neurosci 23: 2488-2493.
- ↵
- Fiorino DF,
- Coury A,
- Phillips AG
(1997) Δυναμικές αλλαγές στην εκροή ντοπαμίνης nucleus accumbens κατά τη διάρκεια του αποτελέσματος Coolidge σε αρσενικούς αρουραίους. J Neurosci 17: 4849-4855.
- ↵
- Forlano PM,
- Woolley CS
(2010) Ποσοτική ανάλυση προ- και μετασυναπτικών διαφορών φύλου στον πυρήνα accumbens. J Comp Neurol 518: 1330-1348.
- ↵
- ↵
- ↵
- Hamilton AM,
- Ω WC,
- Vega-Ramirez Η,
- Stein IS,
- Hell JW,
- Patrick GN,
- Zito K
(2012) Η εξαρτώμενη από τη δραστηριότητα ανάπτυξη νέων δενδριτικών σπονδύλων ρυθμίζεται από το πρωτεάσωμα. Νευρώνας 74: 1023-1030.
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- Kelz MB,
- Chen J,
- Carlezon WA Jr.,
- Whisler Κ,
- Gilden L,
- Beckmann ΑΜ,
- Steffen C,
- Zhang YJ,
- Marotti L,
- Αυτο DW,
- Tkatch Τ,
- Baranauskas G,
- Surmeier DJ,
- Neve RL,
- Duman RS,
- Picciotto MR,
- Nestler EJ
(1999) Η έκφραση του μεταγραφικού παράγοντα ΔFosB στον εγκέφαλο ελέγχει την ευαισθησία στην κοκαΐνη. Φύση 401: 272-276.
- ↵
- Kim Y,
- Teylan MA,
- Baron Μ,
- Sands A,
- Nairn AC,
- Greengard P
(2009) Ο σχηματισμός δενδριτικής σπονδυλικής στήλης που επάγεται με μεθυλφαινιδάτη και η έκφραση του ΔFosB στο nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA 106: 2915-2920.
- ↵
- ↵
- Kumar Α,
- Choi KH,
- Renthal W,
- Tsankova NM,
- Theobald DE,
- Truong HT,
- Russo SJ,
- Laplant Q,
- Sasaki TS,
- Whistler KN,
- Neve RL,
- Αυτο DW,
- Nestler EJ
(2005) Η αναδιαμόρφωση χρωματοτίνης είναι ένας βασικός μηχανισμός που υποκρύπτει την πλαστικότητα που προκαλείται από την κοκαΐνη στο ραβδωτό σώμα. Νευρώνας 48: 303-314.
- ↵
- Laviolette SR,
- Lauzon NM,
- Bishop SF,
- Sun N,
- Tan H
(2008) Η σηματοδότηση της ντοπαμίνης μέσω υποδοχέων τύπου D1 έναντι υποδοχέων τύπου D2 στον πυρήνα nucleus accumbens έναντι του κελύφους διαφοροποιεί διαφορικά την ευαισθησία ανταμοιβής νικοτίνης. J Neurosci 28: 8025-8033.
- ↵
- Lee KW,
- Kim Y,
- Kim AM,
- Helmin K,
- Nairn AC,
- Greengard P
(2006) Ο σχηματισμός δενδριτικής σπονδυλικής στήλης που επάγεται από κοκαΐνη σε D1 και D2 που περιέχουν υποδοχείς ντοπαμίνης που περιέχουν ακτινωτά νευρώνες στον πυρήνα nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA 103: 3399-3404.
- ↵
- Lennette DA
(1978) Ένα βελτιωμένο μέσο στήριξης για μικροσκοπία ανοσοφθορισμού. Am J Clin Pathol 69: 647-648.
- ↵
- ↵
- ↵
- Λαβύρινθος Ι,
- Covington HE 3rd.,
- Dietz DM,
- LaPlant Q,
- Renthal W,
- Russo SJ,
- Μηχανικός M,
- Mouzon Ε,
- Neve RL,
- Haggarty SJ,
- Ren Y,
- Sampath SC,
- Hurd YL,
- Greengard Ρ,
- Tarakhovsky A,
- Schaefer Α,
- Nestler EJ
(2010) Βασικός ρόλος της μεθυλοτρανσφεράσης της ιστόνης G9a στην πλαστικότητα που προκαλείται από την κοκαΐνη. Επιστήμη 327: 213-216.
-
- McCutcheon JE,
- Wang X,
- Tseng KY,
- Wolf ME,
- Μαρινέλι Μ
(2011) Οι διαπερατοί από ασβέστιο υποδοχείς ΑΜΡΑ υπάρχουν στις συνάψεις των πυρήνων accumbens μετά από παρατεταμένη απόσυρση από την αυτοχορήγηση κοκαΐνης αλλά όχι από κοκαΐνη που έλαβε από πειραματιστή. J Neurosci 31: 5737-5743.
- ↵
- ↵
- Muller DL,
- Unterwald EM
(2005) Οι υποδοχείς ντοπαμίνης D1 διαμορφώνουν την επαγωγή του ΔFosB σε ραβδωτό σώμα αρουραίου μετά από διαλείπουσα χορήγηση μορφίνης. J Pharmacol Εχρ Ther 314: 148-154.
- ↵
- Nestler EJ
(2008) Μεταγραφικοί μηχανισμοί εθισμού: ο ρόλος του ΔFosB. Philos Trans R. Soc. London Β Biol Sci 363: 3245-3255.
- ↵
- Nestler EJ,
- Barrot Μ,
- Αυτο DW
(2001) ΔFosB: ένας παρατεταμένος μοριακός διακόπτης για τον εθισμό. Proc Natl Acad Sci USA 98: 11042-11046.
- ↵
- Olausson Ρ,
- Jentsch JD,
- Tronson Ν,
- Neve RL,
- Nestler EJ,
- Taylor JR
(2006) Το ΔFosB στο nucleus accumbens ρυθμίζει την οργανική συμπεριφορά και τα κίνητρα που ενισχύονται από την τροφή. J Neurosci 26: 9196-9204.
- ↵
- ↵
- Perrotti LI,
- Hadeishi Y,
- Ulery PG,
- Barrot Μ,
- Monteggia L,
- Duman RS,
- Nestler EJ
(2004) Επαγωγή του ΔFosB σε δομές εγκεφάλου σχετιζόμενες με ανταμοιβή μετά από χρόνιο στρες. J Neurosci 24: 10594-10602.
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- Russo SJ,
- Mazei-Robison MS,
- Ables JL,
- Nestler EJ
(2009a) Νευροτροφικοί παράγοντες και δομική πλαστικότητα στην εξάρτηση. Νευροφαρμακολογία 56 (Suppl 1): 73-82.
- ↵
- Russo SJ,
- Wilkinson ΜΒ,
- Mazei-Robison MS,
- Dietz DM,
- Λαβύρινθος Ι,
- Krishnan V,
- Renthal W,
- Graham Α,
- Birnbaum SG,
- Πράσινο ΤΑ,
- Robison Β,
- Λιγότερο από το Α,
- Perrotti LI,
- Bolaños CA,
- Kumar Α,
- Clark MS,
- Neumaier JF,
- Neve RL,
- Bhakar AL,
- Barker PA,
- et αϊ.
(2009b) Η σηματοδότηση πυρηνικού παράγοντα κΒ ρυθμίζει τη νευρωνική μορφολογία και την ανταμοιβή κοκαΐνης. J Neurosci 29: 3529-3537.
- ↵
- Taylor JR,
- Lynch WJ,
- Sanchez Η,
- Olausson Ρ,
- Nestler EJ,
- Bibb JA
(2007) Η παρεμπόδιση του Cdk5 στον πυρήνα accumbens ενισχύει την κινητοποίηση-ενεργοποίηση και κίνητρο-κινητήρια αποτελέσματα της κοκαΐνης. Proc Natl Acad Sci USA 104: 4147-4152.
- ↵
- Tenk CM,
- Wilson Η,
- Zhang Q,
- Pitchers KK,
- Coolen LM
(2009) Σεξουαλική ανταμοιβή σε αρσενικούς αρουραίους: επιπτώσεις της σεξουαλικής εμπειρίας στις προτιμώμενες τοποθετήσεις που σχετίζονται με την εκσπερμάτιση και τις εισβολές. Ο ορνός Behav 55: 93-97.
- ↵
- ↵
- Vialou V,
- Robison AJ,
- Laplant QC,
- Covington HE 3rd.,
- Dietz DM,
- Ohnishi YN,
- Mouzon Ε,
- Rush AJ 3rd.,
- Watts EL,
- Wallace DL,
- Iñiguez SD,
- Ohnishi YH,
- Steiner MA,
- Warren BL,
- Krishnan V,
- Bolaños CA,
- Neve RL,
- Ghose S,
- Berton Ο,
- Tamminga CA,
- et αϊ.
(2010) Το ΔFosB στα κυκλώματα επιβράβευσης εγκεφάλου διαμεσολαβεί στην ανθεκτικότητα στις αντιδράσεις στρες και αντικαταθλιπτικά. Nat Νευροσκι 13: 745-752.
- ↵
- Wallace DL,
- Vialou V,
- Rios L,
- Carle-Florence TL,
- Chakravarty S,
- Kumar Α,
- Graham DL,
- Πράσινο ΤΑ,
- Kirk Α,
- Iñiguez SD,
- Perrotti LI,
- Barrot Μ,
- DiLeone RJ,
- Nestler EJ,
- Bolaños-Guzmán CA
(2008) Η επίδραση του ΔFosB στον πυρήνα accumbens στη φυσική ανταμοιβή. J Neurosci 28: 10272-10277.
- ↵
- Werme Μ,
- Messer C,
- Olson L,
- Gilden L,
- Thorén Ρ,
- Nestler EJ,
- Brené S
(2002) Δ Το FosB ρυθμίζει τη λειτουργία του τροχού. J Neurosci 22: 8133-8138.
- ↵
- Winstanley CA,
- LaPlant Q,
- Theobald DE,
- Πράσινο ΤΑ,
- Bachtell RK,
- Perrotti LI,
- DiLeone RJ,
- Russo SJ,
- Garth WJ,
- Αυτο DW,
- Nestler EJ
(2007) Η διέγερση του ΔFosB στον τροχιακό φλοιό προκαλεί ανοχή στη γνωστική δυσλειτουργία που προκαλείται από την κοκαΐνη. J Neurosci 27: 10497-10507.
- ↵
- ↵
- ↵
- ↵
- Xue YX,
- Luo YX,
- Wu Ρ,
- Shi HS,
- Xue LF,
- Chen C,
- Zhu WL,
- Ding ZB,
- Bao YP,
- Shi J,
- Epstein DH,
- Shaham Y,
- Lu L
(2012) Μια διαδικασία ανάκτησης-εξαφάνισης μνήμης για την αποτροπή της λαχτάρα και της υποτροπής των ναρκωτικών. Επιστήμη 336: 241-245.
- ↵
- ↵
Άρθρα που παραθέτουν αυτό το άρθρο
-
Πιθανές συνεισφορές μιας νέας μορφής συναπτικής πλαστικότητας στην Απλυσία για την ανταμοιβή, τη μνήμη και τις δυσλειτουργίες τους στον εγκέφαλο των θηλαστικών Μάθηση & Μνήμη, 18 Σεπτεμβρίου 2013, 20 (10): 580-591
Η ΠΛΗΡΗΣ ΜΕΛΕΤΗ - ΤΜΗΜΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗΣ:
Στην τρέχουσα μελέτη, επιδείξαμε διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση μεταξύ της φυσικής και της ανταμοιβής φαρμάκων, όταν η φυσική ανταμοιβή ακολουθείται από μια περίοδο αποχής. Συγκεκριμένα, δείξαμε ότι η εμπειρία με τη σεξουαλική συμπεριφορά, ακολουθούμενη από 7 ή 28 d της αποχής, προκαλεί ενισχυμένη ανταμοιβή Amph.
Αυτά τα ευρήματα έχουν ομοιότητες με τον καθιερωμένο κρίσιμο ρόλο μιας περιόδου αποχής από τα ναρκωτικά στην επώαση της επιθυμίας για ναρκωτικά (Lu et al., 2005; Thomas et al., 2008; Wolf, 2010b, 2012; Xue et al., 2012). Επιπλέον, το φυσικό FosB που προκαλείται από την ανταμοιβή στο NAc είναι κρίσιμο για τις διασταυρούμενες ευαισθητοποιητικές επιδράσεις της φυσικής αποχής από την ανταμοιβή στην ψυχοδιεγερτική ανταμοιβή, πιθανώς μέσω σπινογένεσης στο NAc κατά τη διάρκεια μιας περιόδου αποχής από την ανταμοιβή.
Αποδείξαμε ότι η συσσώρευση FosB στο NAc μετά από σεξουαλική εμπειρία είναι μακροχρόνια και εξαρτάται από τη δραστηριότητα D1R του NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος . Με τη σειρά της, αυτή η ανοδική ρύθμιση FosB που προκαλείται από D1R στο NAc αποδείχθηκε κρίσιμη για την αυξημένη ανταμοιβή για το Amph και την αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc, παρόλο που αυτά τα αποτελέσματα της σεξουαλικής εμπειρίας εξαρτώνται από μια περίοδο αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή (Pitchers et al., 2010a). Τέλος, δείξαμε ότι η σπινογένεση του NAc μπορεί να συμβάλλει στην αρχική ανάπτυξη βραχυπρόθεσμης έκφρασης ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph, αλλά δεν είναι κρίσιμη για τη συνεχή έκφραση ενισχυμένης ανταμοιβής φαρμάκου, καθώς η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και παρατηρήθηκε μετά από μια περίοδο αποχής 7 ημερών, αλλά όχι 28 ημερών.
Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι η ντοπαμίνη απελευθερώνεται στο NAc κατά τη διάρκεια της φυσικής συμπεριφοράς ανταμοιβής, συμπεριλαμβανομένης της σεξουαλικής συμπεριφοράς . Με την εισαγωγή ενός δεκτικού θηλυκού, η εξωκυτταρική ντοπαμίνη στο NAc αυξάνεται και παραμένει αυξημένη κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος (Fiorino et al., 1997). Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι η έγχυση ανταγωνιστών υποδοχέα ντοπαμίνης στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος δεν είχε επίδραση στην έναρξη ή την εκτέλεση της σεξουαλικής συμπεριφοράς, κάτι που συνάδει με την άποψη ότι η ντοπαμίνη δεν εμπλέκεται στην έκφραση της συμπεριφοράς ανταμοιβής αυτή καθαυτή, αλλά μάλλον στην απόδοση κινήτρων σε σήματα που σχετίζονται με το φύλο (Berridge and Robinson, 1998). Πράγματι, τα σήματα που προβλέπουν τη σεξουαλική ανταμοιβή προκαλούν ενεργοποίηση νευρώνων εντός του μεσολομυϊκού συστήματος ανταμοιβής ντοπαμίνης, συμπεριλαμβανομένων των ντοπαμινεργικών κυττάρων στην κοιλιακή καλυπτρική περιοχή και του στόχου τους, του NAc (Balfour et al., 2004).
Η επαναλαμβανόμενη σεξουαλική συμπεριφορά προκαλεί FosB στο NAc, το οποίο με τη σειρά του μεσολαβεί στην ενίσχυση της σεξουαλικής συμπεριφοράς που προκαλείται από την εμπειρία (Pitchers et al., 2010b). Τα τρέχοντα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ανοδική ρύθμιση του FosB που προκαλείται από το ζευγάρωμα εξαρτάται, πράγματι, από την ενεργοποίηση του D1R στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος. Αυτό το εύρημα είναι σύμφωνο με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι η επαναλαμβανόμενη χορήγηση ψυχοδιεγερτικών αύξησε επίμονα το FosB σε νευρώνες μεσαίου ακανθώδους ιστού NAc που εκφράζουν D1R (Lee et al., 2006; Kim et al., 2009) και ότι αυτή η ανοδική ρύθμιση του FosB εξαρτάται από την ενεργοποίηση του D1R (Zhang et al., 2002). Επιπλέον, οι ευαισθητοποιημένες αντιδράσεις στο φάρμακο, που παρατηρούνται κανονικά σε ένα ζώο που έχει λάβει εμπειρία σε φάρμακα, μπορούν να παραχθούν απουσία προηγούμενης έκθεσης στο φάρμακο από την υπερέκφραση του FosB σε νευρώνες που εκφράζουν D1R στο ραβδωτό σώμα (Kelz et al., 1999). Έτσι, τόσο οι φυσικές όσο και οι φαρμακευτικές ανταμοιβές αυξάνουν το FosB στο NAc μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από το D1R για την ευαισθητοποίηση των συμπεριφορών ανταμοιβής.
Επιπλέον, τα τρέχοντα ευρήματα καταδεικνύουν ότι το FosB είναι ένας κρίσιμος μεσολαβητής της διασταυρούμενης ευαισθητοποίησης μεταξύ της φυσικής εμπειρίας ανταμοιβής και της ψυχοδιεγερτικής ανταμοιβής. Όπως σημειώθηκε, η δραστηριότητα FosB στο NAc έχει προηγουμένως εμπλακεί σε ευαισθητοποιημένες αντιδράσεις σε φάρμακα, καθώς η υπερέκφραση FosB στο NAc ευαισθητοποιεί την κινητική ενεργοποίηση στην κοκαΐνη μετά από προηγούμενη οξεία ή επαναλαμβανόμενη χορήγηση (Kelz et al., 1999), αυξάνει την ευαισθησία στην κοκαΐνη και την μορφίνη (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006) και προκαλεί αυτοχορήγηση χαμηλότερων δόσεων κοκαΐνης (Colby et al., 2003). Η τρέχουσα μελέτη δείχνει ότι ο αποκλεισμός της δραστηριότητας D1R ή FosB στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος κατάργησε την σεξουαλική εμπειρία που προκάλεσε ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph . Έτσι , οι φυσικές και οι φαρμακευτικές ανταμοιβές όχι μόνο συγκλίνουν στην ίδια νευρωνική οδό, αλλά συγκλίνουν και στους ίδιους μοριακούς μεσολαβητές (Nestler et al., 2001; Wallace et al., 2008; Hedges et al., 2009; Pitchers et al., 2010b), και πιθανώς στους ίδιους νευρώνες στο NAc (Frohmader et al., 2010b), για να επηρεάσουν την έμφαση του κινήτρου και την «επιθυμία» και των δύο τύπων ανταμοιβών (Berridge and Robinson, 1998).
Η τρέχουσα μελέτη κατέδειξε ότι απαιτείται μια περίοδος αποχής από τη σεξουαλική ανταμοιβή για την ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής Amph και της σπινογένεσης NAc. Υποθέτουμε ότι το FosB κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αποχής επηρεάζει τη νευρωνική λειτουργία μεταβάλλοντας την κατάντη γονιδιακή έκφραση για να ξεκινήσει η σπινογένεση και να μεταβάλει τη συναπτική ισχύ. Πράγματι, ο αποκλεισμός της επαγωγής του FosB στο NAc κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος εμπόδισε την αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc που ανιχνεύθηκε μετά την αποχή από την ανταμοιβή. Επιπλέον, η έγχυση ενός ανταγωνιστή D1R στο NAc πριν από κάθε συνεδρία ζευγαρώματος εμπόδισε την αύξηση του FosB που προκαλείται από τη σεξουαλική εμπειρία και την επακόλουθη αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης . Το FosB είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που μπορεί να λειτουργήσει ως μεταγραφικός ενεργοποιητής ή καταστολέας για να επηρεάσει την έκφραση μιας μυριάδας γονιδίων-στόχων που με τη σειρά τους μπορούν να επηρεάσουν την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης και τη συναπτική ισχύ στο NAc (Nestler, 2008). Πιο συγκεκριμένα, η FosB ενεργοποιεί την κυκλικά εξαρτώμενη κινάση-5 (Bibb et al., 2001; Kumar et al., 2005), τον πυρηνικό παράγοντα Β (NF-B) (Russo et al., 2009b) και την υπομονάδα GluA2 του υποδοχέα γλουταμινικού AMPA (Vialou et al., 2010) και καταστέλλει τη μεταγραφή του άμεσου πρώιμου γονιδίου c-fos (Pitchers et al., 2010b) και της ιστονικής μεθυλοτρανσφεράσης G9 (Maze et al., 2010). Η κυκλικά εξαρτώμενη κινάση-5 ρυθμίζει τις κυτταροσκελετικές πρωτεΐνες και την ανάπτυξη νευριτών (Taylor et al., 2007). Επιπλέον, η ενεργοποίηση του NF-B αυξάνει τον αριθμό των δενδριτικών ακίδων στο NAc, ενώ η αναστολή του NF-B μείωσε τις βασικές δενδριτικές ακίδες και μπλοκάρει την αύξηση των ακίδων που προκαλείται από την κοκαΐνη (Russo et al., 2009b). Ως εκ τούτου, η σεξουαλική ανταμοιβή αυξάνει το FosB στο NAc, το οποίο μπορεί να μεταβάλει την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης του NAc μέσω πολλαπλών στόχων (δηλαδή, κυκλικά εξαρτώμενη κινάση-5, NF-B) και ότι η συνολική συνέπεια είναι η ευαισθητοποιημένη φαρμακευτική ανταμοιβή , όπως υποτέθηκε από τους Russo et al. (2009a) για τις δράσεις της επαναλαμβανόμενης κοκαΐνης.
Μια απροσδόκητη παρατήρηση στην παρούσα μελέτη ήταν ότι η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης στο NAc ήταν παροδική και δεν ανιχνεύθηκε πλέον 28 ημέρες μετά τη σεξουαλική εμπειρία. Έτσι, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης συσχετίστηκε με την έναρξη της αυξημένης ανταμοιβής Amph και μπορεί να συμβάλλει στην αρχική ανάπτυξη ή βραχυπρόθεσμη έκφραση ευαισθητοποιημένων αποκρίσεων Amph. Ωστόσο, η αυξημένη πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης δεν ήταν απαραίτητη για την επιμονή της ευαισθητοποιημένης ανταμοιβής Amph μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής. Έχουμε δείξει προηγουμένως ότι η σεξουαλική εμπειρία προκαλεί μια βραχυπρόθεσμη (7, αλλά όχι 28, ημέρες μετά το τελευταίο ζευγάρωμα) αύξηση της υπομονάδας NMDA υποδοχέα NMDA NR-1 στο NAc, η οποία επανήλθε στα αρχικά επίπεδα μετά από παρατεταμένες περιόδους αποχής από την ανταμοιβή (Pitchers et al., 2012). Αυτή η αυξημένη έκφραση υποδοχέα NMDA υποτίθεται ότι είναι ενδεικτική σιωπηλών συνάψεων που προκαλούνται από σεξουαλική εμπειρία (Huang et al., 2009; Brown et al., 2011; Pitchers et al., 2012), και υποδηλώνει την πιθανότητα η ανάπτυξη της σπονδυλικής στήλης που προκαλείται από σεξουαλική εμπειρία να εξαρτάται από την αυξημένη δραστηριότητα του υποδοχέα NMDA (Hamilton et al., 2012).
Εν κατακλείδι, η τρέχουσα μελέτη υπογραμμίζει την διασταυρούμενη ευαισθητοποίηση της ανταμοιβής φαρμάκων με φυσική ανταμοιβή (φύλο) και την εξάρτησή της από την περίοδο αποζημίωσης ανταμοιβής. Επιπλέον, αυτή η συμπεριφοριστική πλαστικότητα διαμεσολαβείται από την α FosB μέσω ενεργοποίησης D1R στο ΝΑο. Ως εκ τούτου, τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η απώλεια μιας φυσικής ανταμοιβής μετά από την ανταμοιβή μπορεί να κάνει τα άτομα ευάλωτα στην ανάπτυξη του εθισμού στα ναρκωτικά και ότι ένας μεσολαβητής αυτής της αυξημένης ευπάθειας είναι η FosB και οι κατάντη μεταγραφικοί της στόχοι.





